【正文】 m i nm i nm a x??????? 5 5 5 9 40 ?????? nnn(2)解 在低速時已過流 ,說明降低電源電壓調(diào)速方法不適合恒功率負(fù)載 例題 45 上例中的電動機(jī)拖動負(fù)載，要求把轉(zhuǎn)速升高到 nmax=1850r/min，現(xiàn)采用弱磁升速方法，計(jì)算下面兩種情況下調(diào)速時電樞電流的變化范圍。 調(diào)速方式與負(fù)載類型配合恰當(dāng) nn m a xn NT0電動機(jī)調(diào)速轉(zhuǎn)矩與負(fù)載一致n= f (T al )n= f ( T L )(1)恒功率負(fù)載與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方法配合 nn m i nT0恒功率負(fù)載與恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速配合n = f ( T L )n = f ( T al )(2) 恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載與恒功率調(diào)速方法配合 nn m i nT0恒功率調(diào)速與恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的配合n = f ( T L )n = f ( T al )T L例題 44 某他勵直流電動機(jī) ,PN=17kW， UN=220V，IN=90A， nN=1500r/min， Uf=110V。 (指轉(zhuǎn)矩及功率選的較小 ) 匹配 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 )。 調(diào)速方式與負(fù)載類型配合恰當(dāng)，所選電 動機(jī)的體積較經(jīng)濟(jì)。 實(shí)際上，電動機(jī)在調(diào)速時實(shí)際輸出的功率和轉(zhuǎn) 矩是多大，則要看電動機(jī)拖動是什么類型的負(fù)載。如 改變電動機(jī)主磁通 Ф 的調(diào)速方法就屬于 恒功率調(diào)速方法。 允許輸出轉(zhuǎn)矩和功率 nn m a xn m i nn NT N P N T 、 P0 他勵直流電動機(jī)調(diào)速 時 的允許輸出轉(zhuǎn)矩和功率1 22. 恒功率調(diào)速 調(diào)速中，保持 Ia=IN，若 Ф↓→n↑， P =常數(shù)。在實(shí)際調(diào)速時改變電動機(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。從 合理使用電動機(jī)的角度考慮，提出了調(diào)速方式與 負(fù)載類型相配合的問題。 在調(diào)速過程中，只要在不同轉(zhuǎn)速下電流不超過額 定值 IN，電機(jī)長時間運(yùn)行，其發(fā)熱不會超過允許 的限度，因此，額定電流是電機(jī)長期工作的利用 限度。（ 1）若要求負(fù)載轉(zhuǎn)矩 TL=，轉(zhuǎn)速升到 n=2022r/min，此時磁通應(yīng)降到額定值的多少倍？ mNICT NNeN ??????? ? ? ? ? 22 ??????????? eeeaeNCCTCRCUn? ?舍去要達(dá)到或 , NaNe IIC ????(1)解 7 5 1 3 1 0 5 ???????NeeN CC(2)若已知電動機(jī)的磁化特性數(shù)據(jù)如下表 ??????90110220fffRIUR(2)解 Φ/ ΦN If /A Uf=220V,Rf=110Ω，問：在題（ 1）情況下，求勵磁回路所串的電阻值。要求把轉(zhuǎn)速降到 1000r/min，計(jì)算：（ 3）上述兩種調(diào)速情況下，電動機(jī)的輸入功率和輸出功率（輸入功率不計(jì)勵磁回路的功率） 150022955095502 ????NNN nPTWnTP N ????(3)解 例題 42 某他勵直流電動機(jī) ,PN=22kW,UN=220V,IN=115A,nN=1500r/min,Ra=，拖動額定大小的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，忽略空載轉(zhuǎn)矩。要求把轉(zhuǎn)速降到 1000r/min，計(jì)算：（ 1）采用串電阻調(diào)速需串入的電阻值； 8 21 0 0 5 8 20 ?????? nnn?????aaN RRRnn(1)解 ???????? ??????????????? Na nnRR例題 42 某他勵直流電動機(jī) ,PN=22kW,UN=220V,IN=115A,nN=1500r/min,Ra=，拖動額定大小的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，忽略空載轉(zhuǎn)矩。 例題 42 某他勵直流電動機(jī) ,PN=22kW,UN=220V,IN=115A,nN=1500r/min,Ra=，拖動額定大小的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，忽略空載轉(zhuǎn)矩。 ? “轉(zhuǎn)速的自然變化”是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化時，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩 T要相應(yīng)發(fā)生變化，電動機(jī)的轉(zhuǎn)速也將隨著發(fā)生變化。在一定負(fù)載條件下，轉(zhuǎn)速將增大。 電樞回路串入不同數(shù)值的附加電阻，使機(jī)械特 性斜率 β變大，負(fù)載轉(zhuǎn)速降變大，導(dǎo)致轉(zhuǎn)速下降。 —— 機(jī)械調(diào)速 ：指上述兩種方法都采用 的混合調(diào)速法。 ：指通過改變變速機(jī)構(gòu)傳動比以 改變轉(zhuǎn)速的方法，特點(diǎn)是：調(diào)速時必須停， 多為有級調(diào)速，同生活中如變速自行車原理 基本相似。（ 1）若采用串電阻啟動， IS=2IN，計(jì)算所串電阻 RS和 TS；（ 2）若采用降壓啟動，條件同上，求電壓降至多少并計(jì)算 TS ??????? 2502440aSNS RIURmNnPTNNN ????? 8 3 350010963mNTT NS ????? (1)解 例題 41 某他勵直流電動機(jī) ,PN=96W,UN=440V,IN=250A,nN=500r/min,Ra=0.078Ω，拖動額定大小的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，忽略空載轉(zhuǎn)矩。 降壓起動需要一套可以調(diào)節(jié)的直流電源，初投 資大。 串固定電阻起動特性 nT0T Ln 0電樞串入固定電阻特性曲線n A A2)分級起動 (逐級切除起動電阻的起動 ) 為了在起動過程中使電樞和轉(zhuǎn)矩被限制 在允許的范圍之內(nèi)，采用分級起動。 電樞回路串電阻起動 電壓不變，在電樞回路中串接電阻， 可達(dá)到限制起動電流的目的，使 ? ? NaNst IRRUI ~???1）串入恒值電阻起動 在電樞回路串入固定的 起動電阻 R，電機(jī)拖動恒轉(zhuǎn) 矩負(fù)載，在額定磁場下，將 刀開關(guān) K合向電源使電機(jī)起 動。還會導(dǎo)致 很大的線路壓降，使電網(wǎng)電壓不穩(wěn)定。但起動電流不能太大。 目錄 起動電流 Is為起動電流，也稱為堵轉(zhuǎn)電流 (在起動瞬間 n=0)。例 如，無軌電車要求起動慢些平穩(wěn)些，但一般生 產(chǎn)機(jī)械都要求快速起動。 起動過程 ：電動機(jī)從靜止運(yùn)轉(zhuǎn)到某一穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速 的過程叫起動過程。 第四章 他勵直流電動機(jī)的運(yùn)行 DC Motor Drives 本章教學(xué)基本要求 1. 掌握他勵直流電動機(jī)機(jī)械特性 、 起動 、制動及其過渡過程的基本特性； ； 直流電動機(jī)調(diào)速方法 本章重點(diǎn) 重點(diǎn) ： 、 制動的過渡過程特性； 。 目錄 他勵直流電動機(jī)的啟動 他勵直流電動機(jī)的調(diào)速 他勵直流電動機(jī)的電動與制動運(yùn)行 直流電力拖動系統(tǒng)的過渡過程 他勵直流電動機(jī)的起動 起動 ：指電動機(jī)從靜止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)動起來。 不同的生產(chǎn)機(jī)械對起動有不同的要求。即要求起動時間 ts小 些，則起動轉(zhuǎn)矩 Ts大些。從式 T=CtΦIa可知，當(dāng) Φ一定時， T與 Ia成正比， Is越大， Ts 也越大。 否則會引起換向惡化，產(chǎn)生嚴(yán)重的火花。 Is不能太大，一般為 ~2 IN ，因?yàn)? T大小是 受機(jī)械強(qiáng)度限制， T太大，突然加到傳動機(jī)構(gòu)上， 會損壞機(jī)械部件的薄弱部分，例如傳動齒輪的輪齒 等。 缺點(diǎn)：起動時間 ts 較長，穩(wěn) 態(tài)轉(zhuǎn)速 ns低，長期串入電阻 不經(jīng)濟(jì)。 U fNI fNR fMR a R s1 R s2R 1 =R a +R s1KM 1 KM 2R 2 =R a +R s1 +R s2U N+ (a) 接線圖 (b) 機(jī)械特性電樞回路串電阻起動nn 00T(I )T L T 2 (I 2 ) T 1 (I 2 )R aR 1AabcdeR 2①②③ 降壓起動 起動瞬間把加在電樞兩端電源電壓降低，可把 電源電壓降低到 U=(~) INRa，隨著轉(zhuǎn)速 n的上 升，電勢 Ea也逐漸增大， Ia 相應(yīng)減小，此時電壓 U 必須不斷升高 (手動調(diào)節(jié)或自動調(diào)節(jié) )，而且使 Ia保持 在 (~) IN范圍內(nèi)，直到電壓升到額定電壓 UN ， 電動機(jī)進(jìn)入穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)，起動過程結(jié)束。 TS TL O n n0 T 圖 降電壓啟動 例題 41 某他勵直流電動機(jī) ,PN=96W,UN=440V,IN=250A,nN=500r/min,Ra=0.078Ω，拖動額定大小的恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，忽略空載轉(zhuǎn)矩。（ 1）若采用串電阻啟動， IS=2IN，計(jì)算所串電阻 RS和 TS；（ 2）若采用降壓啟動，條件同上，求電