【正文】 最高轉(zhuǎn)速 nmax=1000r/min，試問(wèn)采用哪種調(diào)速方法能滿(mǎn)足要求 ? 解 計(jì)算電動(dòng)機(jī)的 CeΦN (1) 電樞串電阻調(diào)速 電樞串電阻調(diào)速時(shí)， n0保持不變，靜差率 δ=，若想保持 δ≤20% ，則 (2) 降壓調(diào)速 降壓調(diào)速時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，額定轉(zhuǎn)速降不變 例 題 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，保持電源電壓及勵(lì)磁電流為額定值不變，在電樞回路中串入不同值的電阻，電動(dòng)機(jī)將運(yùn)行于不同的轉(zhuǎn)速，圖中的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。 二、調(diào)速的方法 圖 229 電樞串電阻調(diào)速時(shí)的機(jī)械特性 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 電樞回路串接電阻調(diào)速方法的特點(diǎn)： 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單 ， 調(diào)節(jié)方便； 缺點(diǎn)：調(diào)速范圍小 ， 電樞回路串入電阻后電 動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變 “ 軟 ” ，使負(fù)載變動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)速變化 ， 即轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差 ， 而且調(diào)速效率較低 。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 2. 改變電樞電源電壓調(diào)速 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路不串接電阻，由一可調(diào)節(jié)的直流電源向電樞供電，最高電壓不應(yīng)超過(guò)額定電壓。 圖 230 降低電源電壓時(shí)的機(jī)械特性 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 優(yōu)點(diǎn)：調(diào)速平滑性好 ， 即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速 ， 調(diào)速效率高 ， 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好； 缺點(diǎn)：所需的可調(diào)壓電源設(shè)備投資較高 。 這種調(diào)速方法在直流電力拖動(dòng)系統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用 。 2. 改變電樞電源電壓調(diào)速 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 3. 弱磁調(diào)速 保持他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞電源電壓不變，電樞回路也不串接電阻，在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩不很大（小于額定轉(zhuǎn)矩）時(shí)，減少直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁磁通，可使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。 圖 231 弱磁調(diào)速時(shí)機(jī)械特性 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 優(yōu)點(diǎn)：設(shè)備簡(jiǎn)單 ， 調(diào)節(jié)方便 ， 運(yùn)行效率也較高 ， 適用于恒功率負(fù)載； 缺點(diǎn)：勵(lì)磁過(guò)弱時(shí) ， 機(jī)械特性的斜率大 ， 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差 ， 拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí) ， 可能會(huì)使電樞電流過(guò)大 。 3. 弱磁調(diào)速 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 弱磁調(diào)速注意 弱磁調(diào)速不允許勵(lì)磁回路斷線(xiàn)，如果勵(lì)磁回路斷線(xiàn)此時(shí)的電樞電流很大，出現(xiàn)飛車(chē)現(xiàn)象可能將電樞損壞。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 三種調(diào)速方法 弱 磁 調(diào) 速額 定 時(shí) 機(jī) 械 特 性串 電 阻 調(diào) 速降 壓 調(diào) 速TnNT第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 例 25 一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，銘牌數(shù)據(jù)為 PN=22kW， UN=220V，Ia=115A， nN=1500r/min， Ra=，該電機(jī)拖動(dòng)額定負(fù)載運(yùn)行，要求把轉(zhuǎn)速降低到 1000r/min，不計(jì)電動(dòng)機(jī)的空載轉(zhuǎn)矩 T0，試計(jì)算： (1) 用電樞串電阻調(diào)速時(shí)需串入的電阻值，這時(shí)的靜差率是多少？ (2) 用降壓調(diào)速時(shí)需把電源電壓降低到多少伏？此時(shí)的靜差率是多少？ (3) 上述兩種情況下拖動(dòng)系統(tǒng)輸入的電功率和輸出的機(jī)械功率是多少？ 例 題 三 .調(diào)速時(shí)允許輸出的轉(zhuǎn)矩和功率 電動(dòng)機(jī)在額定轉(zhuǎn)速下容許輸出的功率主要取 決于電機(jī)的發(fā)熱 ，而發(fā)熱又主要取決于電樞電流 在調(diào)速過(guò)程中，只要在不同轉(zhuǎn)速下電流不超過(guò)額 定值 IN，電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，其發(fā)熱不會(huì)超過(guò)允許 的限度，因此，額定電流是電機(jī)長(zhǎng)期工作的利用 限度。 電機(jī)在調(diào)速過(guò)程中，如在不同轉(zhuǎn)速下都能 保持電流 Ia=IN，則電機(jī)利用充分，運(yùn)行安全。 從 合理使用電動(dòng)機(jī)的角度考慮，提出了調(diào)速方式與 負(fù)載類(lèi)型相配合的問(wèn)題。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速 調(diào)速過(guò)程中保持 Ia=IN， Ф=ФN=常數(shù)，則 T=常數(shù)，電動(dòng)機(jī)允許輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速方法稱(chēng) 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。在實(shí)際調(diào)速時(shí)改變電動(dòng)機(jī)供電電壓 和改變電樞回路串入的電阻均屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。 電動(dòng)機(jī)輸出功率 P=TΩ， T=常數(shù) Ω ↓→P ↓, 即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越低，輸出功率越小 , P ? Ω。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 恒功率調(diào)速 調(diào)速中，保持 Ia=IN，若 Ф↓→n↑， P =常數(shù)。 在保持電樞電流接近或等于額定值條件 下，調(diào)速過(guò)程中電動(dòng)機(jī)允許輸出功率不變的 調(diào)速方法稱(chēng)為恒功率調(diào)速。如 改變電動(dòng)機(jī)主 磁通 Ф 的調(diào)速方法就屬于恒功率調(diào)速方法。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 調(diào)速方式與負(fù)載類(lèi)型配合問(wèn)題 調(diào)速方式與負(fù)載類(lèi)型配合恰當(dāng)，所選電動(dòng)機(jī)的體積較經(jīng)濟(jì)。在不同轉(zhuǎn)速下，可較充分地利用，不致造成浪費(fèi) (浪費(fèi)是指電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和功率選的過(guò)大 )，或長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而燒壞 (指轉(zhuǎn)矩及功率選的較小 )。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 (1) 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載 這時(shí)，宜采用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式，并選擇電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩 TN=TL，額定轉(zhuǎn)速 nN等于生產(chǎn)機(jī)械所要求的最高轉(zhuǎn)速 nmax。 (2) 電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)恒功率負(fù)載 這時(shí)，宜采用恒功率調(diào)速方式，并選擇電動(dòng)機(jī)的額定功率 PN=PL，恒功率調(diào)速方式是指弱磁調(diào)速，是從額定轉(zhuǎn)速往上調(diào)速，因此選電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)速 nN等于生產(chǎn)機(jī)械要求的最低轉(zhuǎn)速 nmin。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 最好的配合方式為： 恒功率負(fù)載，采用 恒功率的調(diào)速方法 。 (弱磁調(diào)速 )； 恒轉(zhuǎn)矩負(fù) 載，采用恒轉(zhuǎn)矩的調(diào)速方法 。 (變電壓或變串 入電阻調(diào)速 )。 這樣匹配，使電機(jī)在整個(gè)調(diào)速范圍內(nèi)容 量能充分利用，且 Ia=IN 不變，電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 轉(zhuǎn)矩與負(fù)載一致時(shí)，電機(jī)容量能充分利用。 第六節(jié) 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 圖 233 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電路圖 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 圖 234 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)磁化曲線(xiàn) 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 一、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 akI??當(dāng)磁路不飽和時(shí) kCTIkICICTTaaTaT??? 2?KCRTUCKCRRRTUKCKCKCRRRKICUTCCRRRCUneecLaeTecLaaeTecLae????????????????????2 當(dāng)磁路飽和時(shí)，磁通基本不變，機(jī)械特性與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性相似。 T n A B C 磁路不飽和時(shí)的機(jī)械特性曲線(xiàn) AB段 磁路飽和時(shí)的機(jī)械特性曲線(xiàn) BC段 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) （ 3）由于 ，起動(dòng)和過(guò)載時(shí)電樞電流大，故串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，過(guò)載能力強(qiáng)。 2aem IT ?固有特性是指當(dāng) 時(shí)的特性，具有以下特點(diǎn)： aN RRUU ?? ,（ 2）空載時(shí)， 為無(wú)窮大。實(shí)際上，空載時(shí)存在剩磁， 為有限值，但值也很大 ——“飛車(chē) ” 現(xiàn)象。因此串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許空載或輕載運(yùn)行。 00 ,/,0,0,0 nCUnIT eaem ?????? ??0n一 、固有特性 （ 1）它是一條非線(xiàn)性的軟特性，負(fù)載時(shí)轉(zhuǎn)速降落很大； 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 二、人為特性 電樞串電阻的人為特性 串入電阻后，轉(zhuǎn)速降增大，所以電樞串電阻的人為特性在固有特性的下方，且特性變得更軟。 降低電壓的人為特性 降低電壓時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速下降，人為特性下移。電壓下降后，電樞反電動(dòng)勢(shì)隨之減少，轉(zhuǎn)速必然減少，所以降低電壓的人為特性位于固有特性下方。 改變磁通的人為特性 改變磁通的方法是在勵(lì)磁繞組上并聯(lián)一個(gè)分流電阻。與固有特性相比，在電樞電流相等情況下，勵(lì)磁電流減少，磁通減少，所以人為特性位于固有特性上方。 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)改變磁通調(diào)速的接線(xiàn)圖 圖 237 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)改變磁通調(diào)速 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 二、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與調(diào)速 為了限制起動(dòng)電流，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的 起動(dòng) 方法與他勵(lì)電動(dòng)機(jī)一樣，也采用電樞串電阻和降低電源電壓起動(dòng)。 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的 調(diào)速 也采用電樞串電阻、降壓和弱磁三種方法，其中串電阻常用，弱磁用得較少。 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速的串并聯(lián)接線(xiàn)圖 圖 238 兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)串并聯(lián)的調(diào)速接線(xiàn)圖 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)若不考慮剩磁，理想空載轉(zhuǎn)速為無(wú)窮大，因此不能有回饋制動(dòng)。 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)只有能耗和反接制動(dòng)。 能耗制動(dòng)分他勵(lì)磁式和自勵(lì)式，反接制動(dòng)分電壓反接和倒拉反接制動(dòng)。 三、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 第七節(jié) 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電力拖動(dòng) 第八節(jié) 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 圖 239 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的原理圖 第八節(jié) 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 圖 240 復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 n0