第4章電動(dòng)機(jī)-資料下載頁
2025-08-01 15:17本頁面
【正文】 ) 并勵(lì)式 (c ) 串勵(lì)式 (d) 復(fù)勵(lì)式他勵(lì)式電動(dòng)機(jī)構(gòu)造比較復(fù)雜，一般用于對調(diào)速范圍要求很寬的重型機(jī)床等設(shè)備中。 并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)在外加電壓一定的情況下，勵(lì)磁電流產(chǎn)生的磁通將保持恒定不變。起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，負(fù)載變動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速比較穩(wěn)定，轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方便，調(diào)速范圍大。 串勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速隨轉(zhuǎn)矩的增加，呈顯著下降的軟特性，特別適用于起重設(shè)備。 積復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩變化速度較快，負(fù)載變化時(shí)能夠有效克服電樞電流的沖擊，比并勵(lì)式電動(dòng)機(jī)的性能優(yōu)越，主要用于負(fù)載力矩有突然變化的場合。差復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速幾乎不變的特性，常用于要求轉(zhuǎn)速穩(wěn)定的機(jī)械中。 跳轉(zhuǎn)到第一頁 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理和機(jī)械特性 FF (a ) 直流電動(dòng)機(jī)原理圖 (b ) 線圈受力方向NSABabNS +U?。油ㄖ绷麟妷?U時(shí) ， 直流電流為從 a邊流入 ， b邊流出 ， 由于 a邊處于 N極之下 ， b邊處于 S極之下 ， 則線圈受到電磁力而形成一個(gè)逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩 T， 使電樞繞組繞軸線方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 。 1． 直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理 跳轉(zhuǎn)到第一頁 當(dāng)電樞轉(zhuǎn)動(dòng)半周后， a邊處于 S極之下，而 b邊處于 N極之下。由于采用了電刷和換向器裝置，此時(shí)電樞中的直流電流方向變?yōu)閺?b邊流入，從 a邊流出。電樞仍受到一個(gè)逆時(shí)針方向的電磁轉(zhuǎn)矩 T的作用，繼續(xù)繞軸線方向逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)。 FF (a ) 直流電動(dòng)機(jī)原理圖 (b ) 線圈受力方向NSABbaNS +U?。D(zhuǎn)到第一頁 2． 電磁轉(zhuǎn)矩與電壓平衡方程 am ICT ??nCE e ??aa RIEU ??MRa+U－E+－Ia直流電動(dòng)機(jī)電樞等效電路跳轉(zhuǎn)到第一頁 TINnNΔ nn0On3． 機(jī)械特性 nnTCCRCUICRCUCRIUCEnmeaeaeaeeaae????????????????o2直流電動(dòng)機(jī)具有硬的機(jī)械特性。 跳轉(zhuǎn)到第一頁 例： 一直流電動(dòng)機(jī)額定電壓 V 1 1 0?U ，電樞電流 A 10?aI ，電樞電阻 ?aR Ω ，求起動(dòng)瞬間的電流及正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的反電動(dòng)勢。解： 直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流：A 220110???astRUI正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的反電動(dòng)勢：V 1 0 1 0 ??????aaRIUE跳轉(zhuǎn)到第一頁 直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行與控制 1． 直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) M—M—( a ) 他勵(lì)式 ( b ) 并勵(lì)式R st Rst直流電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)時(shí)的起動(dòng)電流很大，達(dá)到額定電流的10～ 20倍，因此必須限制起動(dòng)電流。限制起動(dòng)電流的方法就是起動(dòng)時(shí)在電樞電路中串接起動(dòng)電阻 Rst。起動(dòng)電阻的值： astst RIUR ??一般規(guī)定起動(dòng)電流不應(yīng)超過額定電流的 ～ 。起動(dòng)時(shí)將起動(dòng)電阻調(diào)至最大，待起動(dòng)后，隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升將起動(dòng)電阻逐漸減小。 跳轉(zhuǎn)到第一頁 2． 直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速公式 n=（ U－ IaRa） /CeΦ， 可知直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速方法有 3種：改變磁通 Φ調(diào)速 、 改變電樞電壓 U調(diào)速和電樞串聯(lián)電阻調(diào)速 。 改變磁通調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平滑 ， 可做到無級調(diào)速；調(diào)速經(jīng)濟(jì) ， 控制方便；機(jī)械特性較硬 ， 穩(wěn)定性較好 。 但由于電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)運(yùn)行時(shí)磁路已接近飽和 ， 所以通常只是減小磁通將轉(zhuǎn)速往上調(diào) ， 調(diào)速范圍較小 。 改變電樞電壓調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是不改變電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的硬度 ，穩(wěn)定性好；控制靈活 、 方便 ， 可實(shí)現(xiàn)無級調(diào)速；調(diào)速范圍較寬 ， 可達(dá)到 6～ 10。 但電樞繞組需要一個(gè)單獨(dú)的可調(diào)直流電源， 設(shè)備較復(fù)雜 。 電樞串聯(lián)電阻調(diào)速方法簡單 、 方便 ， 但調(diào)速范圍有限 ， 機(jī)械特性變軟 ， 且電動(dòng)機(jī)的損耗增大太多 ， 因此只適用于調(diào)速范圍要求不大的中 、 小容量直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速場合 。 跳轉(zhuǎn)到第一頁 3． 直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)也有能耗制動(dòng) 、 反接制動(dòng)和發(fā)電反饋制動(dòng) 3種 。 能耗制動(dòng)是在停機(jī)時(shí)將電樞繞組接線端從電源上斷開后立即與一個(gè)制動(dòng)電阻短接 ， 由于慣性 ， 短接后電動(dòng)機(jī)仍保持原方向旋轉(zhuǎn) ， 電樞繞組中的感應(yīng)電動(dòng)勢仍存在并保持原方向 ， 但因?yàn)闆]有外加電壓 ， 電樞繞組中的電流和電磁轉(zhuǎn)矩的方向改變了 ， 即電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向相反 ， 起到了制動(dòng)作用 。 反接制動(dòng)是在停機(jī)時(shí)將電樞繞組接線端從電源上斷開后立即與一個(gè)相反極性的電源相接 ， 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩立即變?yōu)橹苿?dòng)轉(zhuǎn)矩 ， 使電動(dòng)機(jī)迅速減速至停轉(zhuǎn) 。 發(fā)電反饋制動(dòng)是在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速超過理想空載轉(zhuǎn)速時(shí) ， 電樞繞組內(nèi)的感應(yīng)電動(dòng)勢將高于外加電壓 ， 使電機(jī)變?yōu)榘l(fā)電狀態(tài)運(yùn)行 ， 電樞電流改變方向 ， 電磁轉(zhuǎn)矩成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 ， 限制電機(jī)轉(zhuǎn)速過分升高 。
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