電機(jī)的工作原理及特性-展示頁
2024-12-17 11:12本頁面
【正文】 I???由 ?將 Ia值再代入 ,得 :: 機(jī)械特性曲線 n=f(T) ? (自然 )機(jī)械特性和人工機(jī)械特性 ? 1)他激直流電動機(jī)的自然機(jī)械特性 (正轉(zhuǎn) ) ? 在額定電壓 ,額定磁通 ,電樞電路內(nèi)不外接電阻時的機(jī)械特性即為自然機(jī)械特性 . 額定負(fù)載時 ,轉(zhuǎn)速降落不多 ,是硬特性 。 ? Ia電樞電流 (A)。 ? Ke 與結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) . 式中 :E電動勢 (V)。 ? 了解常用控制電機(jī)的應(yīng)用場合 . ? 主磁極 電樞 換向器 電刷裝置 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)圖 剖面圖：電樞 1； 主磁極 2；換向 極 4；機(jī)座 6 電樞鐵心沖片 換向器：換向片 3； 連接片 4；云母環(huán) 2 發(fā)電機(jī) 電動機(jī) 簡化為一對磁極 ,一個線圈 ? 1)感應(yīng)電勢 E ? 2)電磁轉(zhuǎn)矩 T taT K I????? ?一對磁極的磁通 (Wb)。第 1章 電動機(jī)的工作原理及特性 ? 掌握直流電動機(jī)的電勢方程式，轉(zhuǎn)矩方程式和電壓平衡方程式；三相異步電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)差率的概念 。 掌握電動機(jī)的機(jī)械特性，特別是人工機(jī)械特性； ? 掌握電動機(jī)起動，制動，調(diào)速的各種方法和應(yīng)用場所； ? 了解用機(jī)械特性來分析電動機(jī)運行狀態(tài)的方法 。 ?n電樞轉(zhuǎn)速 (r/min)。 一對磁極的磁通 (Wb)。 ? Kt與結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù) . 式中 : ?T電磁轉(zhuǎn)矩 (Nm)。 金屬切削機(jī)床 ,冷軋機(jī) ,造紙機(jī)等宜于選用硬特性的電動機(jī) . 02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?? 2)自然機(jī)械特性曲線的作法 ? 已知電動機(jī)的 PN,UN,IN,nN,由公式可計算出 Ra, Ke , N?? ?0 5 0 0 7 5 1 NNaN N NpURU I I??? ? ? ? ?????N N aeNNU I RKn???0NeNUnK ??9 5 5 NNNPTn???(1)電樞電阻 Ra的估算 : ?(2)理想空載轉(zhuǎn)速 no計算 : ?(3)額定轉(zhuǎn)矩 Nn的計算 : no,TN,找出兩個點 ,即理想空載點 (o,no)和額定運行點 (TN,nN),通過這兩點作出自然機(jī)械特性 . 3)舉例 ? (1)一臺 Z251型直流他激電動機(jī) ,已知額定功率,額定電壓 220V,額定電流 31A,額定轉(zhuǎn)速1500r/min,忽略損耗 ,求自然機(jī)械特性 . ? 解 :分析 只要求出理想空載點和額定運行點 ,就可繪出機(jī)械 特性 . ? ? ?0 5 0 0 7 5 1 NNa N N NpUR U I I??? ? ? ? ?????= N N aeNNU I RKn??? = NoeNUnK ??=1667r/min 9 5 5 NNNPTn??=35Nm 4)電動機(jī) 人工機(jī)械特性 (三種 ) ? (1)電樞回路串附加電阻 Rad的人工機(jī)械特性 ? 在自然機(jī)械特性方程式中 ,用 (Rad+Ra)代替 Ra,得到串電阻的人工機(jī)械特性方程式 : 附加電阻 Rad越大 ,機(jī)械特性越軟 . nnTKK RRKUnteaadeN ??????02??02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?(2)改變電樞電壓的人工機(jī)械特性 U改變 ,但轉(zhuǎn)速降不變 .因此 ,變電樞電壓的人工機(jī)械特性 是一簇與自然機(jī)械特性平行的特性曲線 . 只允許在額定電壓以下調(diào)節(jié) . 在后面的自動調(diào)速系統(tǒng)學(xué)習(xí)中有廣泛的應(yīng)用 . NoeNUnK ??隨 U的變化而變化 02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?(3)改變磁通的人工機(jī)械特性 ? 從機(jī)械特性方程可知 ,改變磁通時 ,電動機(jī)的理想空載轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速降落都會隨磁通的變化而變化 . ? 磁通只能在額定值以下調(diào)節(jié) ,理想空載轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)速降落都要增大 弱磁增速 . ? 使用中 ,要防止電動機(jī)過載 ,更要防止飛車 ,因此 ,直流他激電動機(jī) 設(shè)有失磁保護(hù) . 02ae e tRUn T n nK K K??? ? ? ? ?串激直流電動機(jī)的機(jī)械特性 ? 1)特點 :電樞電流就是激磁電流 . ? 2)機(jī)械特性分析 : ? 第一段 ,電動機(jī)輕載時 ,機(jī)械特性具有雙曲線的形狀 ,理想空載轉(zhuǎn)速趨近無窮大 . ? 第二段 ,電動機(jī)負(fù)載較重時 ,磁路趨于飽和 ,機(jī)械特性近似一條直線 . ? 3)注意事項 : ? 直流串激電動機(jī)不允許空載運行 飛車事故 . 4 直流他激電動機(jī)的起動特性 ? 直流他激電動機(jī)的起動電流是額定電流的 (1020)倍 ,不允許直接起動 .限制其起動電流的方法有兩種 . : 組成 SCRM自動調(diào)速系統(tǒng)的起動環(huán)節(jié) .是后面學(xué)習(xí)的一個重點 . 右圖為具有三段起動電阻的他激電動機(jī)電路原理圖和起動特性 , 其起動特性就是前面剛剛學(xué)習(xí)過的一種人工機(jī)械特性 . ? 直流他激電動機(jī)的工作狀態(tài)分為電動狀態(tài)和制動狀態(tài) ,如右圖所示 . ? 圖中 ,(a)為電動狀態(tài) 。 過渡的制動狀態(tài) . 3)制動方法有 3種 : 反饋制動 。 能耗制動 . ? 1)實現(xiàn)條件 :外部作用使電動機(jī)的轉(zhuǎn)速 n大于其理想空載轉(zhuǎn)速 ,電車下坡 ,起重機(jī)下放重物 . ? 2)機(jī)械特性 :正轉(zhuǎn)時 ,是第一象限的機(jī)械特性在第二象限內(nèi)的延伸 ,如右圖所示 . ?3)特點 : ?(1)利用位能轉(zhuǎn)矩帶動電動機(jī)發(fā)電 ,將機(jī)械能變成電能 ,向電源饋送 . ?(2)重物下放時電動機(jī)的轉(zhuǎn)速仍高于理想空載轉(zhuǎn)速 ,運行不太安全 . ? 1)實現(xiàn)條件 :電樞電壓或電樞電勢反向 . ? 2)分類 : ? (1)電源反接制動 .改變電樞電壓 U的方向所產(chǎn)生的制動 . ? 機(jī)械特性方程式為 。 ? 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性較差 . ? 制動特性如右圖所示 .是第一象限在第四象限的延伸或第三象限在第二象限的延伸 . 反接制動 ? 1)實現(xiàn)條件 :將電樞電壓突然降為零 ,串一外接電阻使電樞短接 .此時電動機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩 T與 n反向 制動 . ? 2)特點 :制動時的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔苁雇饨与娮璋l(fā)熱而消耗 ,稱之為“能耗” 。重物恒速下放 . ? 由直流他激電動機(jī)人工機(jī)械特性方程式 ? 直流電動機(jī)的調(diào)速方法 : 式中 , Ke,Kt,Ra 均為常數(shù) ,因此 ,電動機(jī)有 3種調(diào)速方法 Rad。 . TKK RRKUnteadae2?????? ? 電動機(jī)電樞電路串電阻后 ,其人工機(jī)械特性如右圖示 . 1)應(yīng)用 : 起重機(jī) ,卷揚機(jī) 。 3)注意 :串電阻調(diào)速與起動特性相似 ,但起動電阻與調(diào)速電阻不同 . ? 變電樞電壓調(diào)速的機(jī)械特性如右圖 . 1)特點 :容易實現(xiàn)無級調(diào)速 。不需用其他起動設(shè)備 . 2)應(yīng)用 。機(jī)械特性軟 。PN=,UN==,nN=1500r/min,Ra=歐 。電樞電路總電阻
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