2_直流電機(jī)的拖動(dòng)[1].ppt

2直流電動(dòng)機(jī)的拖動(dòng) 電動(dòng)機(jī)主要分為直流電動(dòng)機(jī)和交流電動(dòng)機(jī)兩大類(lèi) 直流電動(dòng)機(jī)具有過(guò)載能力強(qiáng) 起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大 易于在較廣范圍實(shí)現(xiàn)平滑調(diào)速等優(yōu)點(diǎn) 但因其結(jié)構(gòu)復(fù)雜 價(jià)格高 維修比較困難等 使它的應(yīng)用受到限制 隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展 配以電力電子裝置的交流電動(dòng)機(jī)在許多場(chǎng)合已取代了直流電動(dòng)機(jī) 盡管如此 在一些對(duì)起動(dòng)和調(diào)速性能較高的生產(chǎn)機(jī)械上 仍然采用直流電動(dòng)機(jī)來(lái)作為拖動(dòng)動(dòng)力 2 1直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行原理 2 1 1直流電動(dòng)機(jī)的基本運(yùn)行原理和結(jié)構(gòu) 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 使用換向器 結(jié)論 換向器能自動(dòng)改變線圈中的電流方向 從而使線圈能不停地轉(zhuǎn)動(dòng)下去 從基本電磁定律到工程實(shí)際應(yīng)用中必須解決 如何把運(yùn)動(dòng)的線圈與靜止的電路連接上 如何給線圈供應(yīng)上交變的電流 即如何把外面的直流電變成線圈中的交流電 如何用最少的材料獲得最大的電磁轉(zhuǎn)矩 直流發(fā)電機(jī)的工作原理 電機(jī)內(nèi)交變的電流如何變成所需的直流電流 電機(jī)中運(yùn)動(dòng)的導(dǎo)體如何與外部靜止的電路相聯(lián) 如何獲得足夠的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 電機(jī)的可逆原理直流電機(jī)的工作原理是基于電磁感應(yīng)定律和電磁力定律 無(wú)論在發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)中兩個(gè)定律都要用到 只不過(guò)它們發(fā)揮的作用不同 同一臺(tái)電機(jī) 在不同的外部條件下 既能作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行又能作發(fā)電機(jī)運(yùn)行 這叫做電機(jī)的可逆原理 直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)直流電機(jī)可以分為靜止和轉(zhuǎn)動(dòng)兩大部分 靜止部分稱為定子 轉(zhuǎn)動(dòng)部分稱為轉(zhuǎn)子 這兩部分之間稱為氣隙 定子主磁極 產(chǎn)生主磁場(chǎng) 為機(jī)電能量轉(zhuǎn)換提供介質(zhì) 機(jī)座 電機(jī)的支撐 并用于閉合磁路 機(jī)座部分的磁路稱為磁軛 換向極 用于改善換向 消除電機(jī)帶負(fù)載時(shí)換向器產(chǎn)生的有害火花 裝在兩個(gè)主磁極之間 換向極繞組與電樞繞組串聯(lián) 電刷裝置 保持與換向器滑動(dòng)接觸 將直流電壓 直流電流引入或引出電樞繞組 是定子與轉(zhuǎn)子相聯(lián)系的定子側(cè)部件 1刷握 2銅絲辮 3壓緊彈簧 4電刷圖2 6電刷裝置 端蓋 裝在電機(jī)機(jī)座兩側(cè)的端面上 保護(hù)電機(jī)內(nèi)部免受外界的侵害并保護(hù)工作人員的安全 防止觸電 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子是直流電機(jī)的重要部件 由于感應(yīng)電勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩都在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生 是機(jī)械能與電能相互轉(zhuǎn)換的樞紐 因此稱為電樞 電樞鐵芯 電機(jī)磁路的主要部分 用硅鋼片疊制而成 電樞繞組 電機(jī)電路的主要部分 由許多按一定規(guī)律連接的線圈組成的 換向器 由金屬片組成 它分別與線圈的兩端相聯(lián) 并隨線圈一起轉(zhuǎn)動(dòng) 直流電機(jī)的氣隙在靜止的主磁極與電樞之間 有一空氣間隙 由于空氣的磁阻較大 因而它在電機(jī)的磁路中有重要的影響 小型電機(jī)的氣隙約為1 3mm 大型電機(jī)的約為10 12mm 直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)標(biāo)注著額定數(shù)據(jù)和使用條件 額定數(shù)據(jù)是電機(jī)制造廠按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求 對(duì)電機(jī)的一些電量或機(jī)械量所規(guī)定的數(shù)據(jù) 該條件下可保證設(shè)備安全 高效 長(zhǎng)期地使用 應(yīng)盡量使電機(jī)工作于額定狀態(tài) 額定功率 N它指電機(jī)在額定條件下工作時(shí)所能輸出的功率 對(duì)發(fā)電機(jī)是指其出線端輸出的電功率 有PN UNIN對(duì)電動(dòng)機(jī)是指由軸上輸出的機(jī)械功率有PN UNIN N額定電壓 N指電機(jī)在額定條件下運(yùn)行時(shí)電機(jī)出線端的電壓值 額定電流 N對(duì)應(yīng)額定電壓 額定輸出功率時(shí)的電流值 額定轉(zhuǎn)速nN是指在電壓 電流和輸出功率都為額定值時(shí)的轉(zhuǎn)速 單位為r min轉(zhuǎn) 分 電機(jī)在實(shí)際應(yīng)用時(shí)處于什么運(yùn)行狀態(tài) 要由負(fù)載大小來(lái)決定 一般不允許電機(jī)超過(guò)額定值運(yùn)行 這會(huì)降低電機(jī)的使用壽命 甚至損壞電機(jī) 但若長(zhǎng)期處于低負(fù)載下工作 電機(jī)的容量得不到充分利用 使得電機(jī)的效率降低 不經(jīng)濟(jì) 所以應(yīng)根據(jù)負(fù)載情況選用電機(jī) 使電機(jī)接近于額定狀態(tài)運(yùn)行 2 1 2直流電動(dòng)機(jī)的基本方程式和工作特性勵(lì)磁方式 電機(jī)勵(lì)磁繞組 定子 的供電方式 主要分成他勵(lì) 并勵(lì) 串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四種 運(yùn)行特性隨勵(lì)磁方式的不同有很大差異 圖2 10直流電動(dòng)機(jī)各種勵(lì)磁方式接線圖 a 他勵(lì) b 并勵(lì) c 串勵(lì) d 復(fù)勵(lì) 空載時(shí)的氣隙磁場(chǎng)主磁通 磁極N 氣隙 電樞齒 電樞鐵芯 電樞齒 氣隙 磁極S 機(jī)座磁軛 形成回路 漏磁通 不穿過(guò)電樞 直接通過(guò)相鄰的主磁極或定子磁軛形成回路 通路中空氣間隙較大 磁阻也較大 所以漏磁通較小 約為主磁通的20 左右 圖2 11四極電機(jī)空載磁場(chǎng)示意圖 主磁通各條回路所包圍的導(dǎo)體電流數(shù)是相同的 所以每一條回路中所消耗的磁勢(shì)是相同的 由于氣隙中空氣的導(dǎo)磁系數(shù)比鐵磁材料的導(dǎo)磁系數(shù)小得多 所以氣隙磁阻在磁路總磁阻中占了相當(dāng)大的比重 因此可以這樣認(rèn)為 主磁極勵(lì)磁磁勢(shì)FL除以氣隙磁阻 即可大體確定磁通量 也就是說(shuō)氣隙各處的磁密與該處的氣隙長(zhǎng)度成反比 由于各點(diǎn)的磁勢(shì)是相同的 而極掌中部的氣隙是均勻的 所以極掌中部的磁密是均勻分布的 在極尖處 氣隙增大 磁阻增大 氣隙磁密下降 在極尖外 氣隙迅速增大 氣隙磁密急劇下降 并在兩個(gè)極的幾何中性線上下降為零 物理中心線和幾何中心線重合 物理中心線 磁場(chǎng)的對(duì)稱軸線 幾何中心線 磁極間的平分線 負(fù)載時(shí)的氣隙磁場(chǎng)與電樞反應(yīng)直流電機(jī)帶上負(fù)載后 電樞繞組中有電流 電樞繞組也會(huì)產(chǎn)生磁動(dòng)勢(shì) 建立電樞磁場(chǎng) 因此 當(dāng)直流電機(jī)帶上負(fù)載工作時(shí) 氣隙磁場(chǎng)應(yīng)由主磁極的磁動(dòng)勢(shì)和電樞磁動(dòng)勢(shì)共同建立的 電樞反應(yīng)對(duì)氣隙磁場(chǎng)的影響是 使氣隙磁場(chǎng)發(fā)生畸變 在每個(gè)磁極下 氣隙磁場(chǎng)一半被加強(qiáng) 另一半被削弱 氣隙磁場(chǎng)畸變成尖頂波 呈現(xiàn)去磁作用 由于電機(jī)空載時(shí)磁路已經(jīng)進(jìn)入飽和狀態(tài) 所以被削弱的部分大于被加強(qiáng)的部分 使物理中性線偏離幾何中性線一個(gè)不大的角度 當(dāng)電機(jī)空載時(shí)物理中性線和幾何中性線是重合的 物理中心線 磁場(chǎng)的對(duì)稱軸線 幾何中心線 磁極間的平分線 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)和電磁轉(zhuǎn)矩感應(yīng)電動(dòng)勢(shì) 只要電樞轉(zhuǎn)動(dòng) 電樞導(dǎo)體就切割氣隙磁場(chǎng) 從而產(chǎn)生感應(yīng)電勢(shì) 感應(yīng)電勢(shì)的產(chǎn)生與直流電機(jī)是發(fā)電機(jī)還是電動(dòng)機(jī)無(wú)關(guān) 下面采用平均磁密的方法來(lái)分析感應(yīng)電勢(shì) 式中 l m 為電樞導(dǎo)體的有效長(zhǎng)度 v m s 為導(dǎo)體切割氣隙磁場(chǎng)的速度 b k T或Wb m2 為該導(dǎo)體所在處的氣隙磁密 某導(dǎo)體在k位置處的感應(yīng)電勢(shì)為 整個(gè)電樞繞組通過(guò)換向片連成一個(gè)閉合回路 直流電機(jī)的電樞繞組是由許多導(dǎo)體通過(guò)一定的連接方式所構(gòu)成 設(shè)電樞繞組由a對(duì)并聯(lián)支路組成 電樞圓周上總的導(dǎo)體數(shù)為Na 則每條支路的導(dǎo)體數(shù)為Na 2a 因此 電樞繞組的電動(dòng)勢(shì)Ea V 即為每一條支路中各串聯(lián)導(dǎo)體感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之和 為電機(jī)每極磁通量 Wb 直流電機(jī)電刷間感應(yīng)電勢(shì)Ea的大小與磁通 轉(zhuǎn)速及電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)都有關(guān) 稱為電動(dòng)勢(shì)常數(shù) 電磁轉(zhuǎn)矩稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù) Ia為電樞電流 A 可見(jiàn) 直流電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的大小與磁通 電樞電流及電機(jī)的結(jié)構(gòu)參數(shù)都有關(guān) 基本方程式電壓平衡方程式 轉(zhuǎn)矩平衡方程式 如果忽略電動(dòng)機(jī)空載轉(zhuǎn)矩 則T TL 由式 2 11 可見(jiàn) 電樞電流取決于負(fù)載的大小 隨負(fù)載轉(zhuǎn)矩的增加而增加 功率關(guān)系主要通過(guò)功率流圖來(lái)理解 記憶 為什么 T還可以怎樣求 工作特性轉(zhuǎn)速特性 當(dāng)U UN If IfN 電樞回路不外串任何電阻時(shí) 電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與輸出功率之間的關(guān)系 即n f Ia 轉(zhuǎn)矩特性 電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與輸出功率之間的關(guān)系 即T f Ia T2 CT Ia 效率特性 1 電動(dòng)機(jī)損耗通?？梢苑譃椴蛔儞p耗和可變損耗PCu兩部分 不變損耗P0主要由摩擦性的機(jī)械損耗與鐵損組成 也稱空載損耗 可變損耗主要由銅耗組成 其大小與Ia2成正比 當(dāng)電機(jī)的可變損耗等于不變損耗時(shí) 電機(jī)的效率達(dá)最高值 直流電動(dòng)機(jī)的效率 約在0 75 0 94之間 2 2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 在直流電動(dòng)機(jī)的電樞電壓和勵(lì)磁條件不變的情況下 其電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)速的關(guān)系 即稱為直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性 即 2 2 1固有特性 當(dāng)電壓和磁通為額定值 即U UN和 N時(shí) n f T 的關(guān)系稱為固有機(jī)械特性 理想空載轉(zhuǎn)速 斜率 額定運(yùn)行點(diǎn) 實(shí)際空載運(yùn)行點(diǎn) 理想空載運(yùn)行點(diǎn) 機(jī)械特性的硬度 越大 機(jī)械特性越硬 2 2 2人為機(jī)械特性 改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性U Ra中的任意一個(gè)參數(shù) 得到的特性n f T 稱作電機(jī)的人為機(jī)械特性 通過(guò)改變直流電動(dòng)機(jī)電樞回路的電阻 勵(lì)磁電流以及電樞電壓三種途徑來(lái)調(diào)節(jié)它的機(jī)械特性 以滿足帶動(dòng)不同生產(chǎn)機(jī)械的需要 電樞串電阻時(shí)的人為特性理想空載轉(zhuǎn)速n0不變 特性的硬度隨外串電阻Rr的增加而減小 特性變軟 這種方式由于機(jī)械特性較軟 負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速不平穩(wěn) 另外在相同負(fù)載時(shí)會(huì)增加較大的銅耗 因此并不常用 降低電壓時(shí)的人為特性理想空載轉(zhuǎn)速n0隨電樞電壓U成正比 機(jī)械特性的硬度不變 是一系列平行的直線 由于電機(jī)絕緣的限制電樞電壓只能下降不能上升 這種方式由于機(jī)械特性較硬 負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速變化不大 性能較好 另外不會(huì)增加額外的損耗 目前有較方便的手段來(lái)調(diào)節(jié)直流電壓 因此這種方法是直流電動(dòng)機(jī)中最常用到的 減弱磁通時(shí)的人為特性 理想空載轉(zhuǎn)速n0隨磁通減弱而增加 機(jī)械特性變軟 由于磁路飽和特征 磁場(chǎng)不可能再增強(qiáng) 而只能減弱 盡管這種方式由于機(jī)械特性較軟 負(fù)載變化時(shí)轉(zhuǎn)速波動(dòng)也較大 性能不好 但它能獲得額定轉(zhuǎn)速以上的運(yùn)行速度 因此常和降壓人為特性一起配合使用 也是比較常用的 機(jī)械特性的求取 他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的固有特性和人為特性都是直線 只要找出特性上的任意兩點(diǎn) 就可以畫(huà)出特性曲線 固有特性曲線求取 一般選擇理想空載點(diǎn) n n0 T 0 和額定工作點(diǎn) n nN T TN UN IN nN都可以從銘牌上獲取 Ra可通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接測(cè)取 也可以用經(jīng)驗(yàn)公式估算 電機(jī)的效率達(dá)最高值 此時(shí)銅耗約占整個(gè)損耗的1 2 2 3 2 3他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng) 起動(dòng)時(shí)的要求較快的起動(dòng) 足夠的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩 平穩(wěn)的起動(dòng) 較小的電網(wǎng)沖擊和較小機(jī)械沖擊 經(jīng)濟(jì)的起動(dòng) 設(shè)備簡(jiǎn)單 經(jīng)濟(jì) 可靠啟動(dòng)時(shí)的問(wèn)題啟動(dòng)時(shí)轉(zhuǎn)速n 0 沒(méi)有反電勢(shì)Ea 起動(dòng)電流較大 一般情況下能達(dá)到其額定電流的 10 20 倍 造成很大的電沖擊和機(jī)械沖擊 不允許直流電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng) 即在啟動(dòng)時(shí)必須設(shè)法限制電樞電流 例如普通的Z型直流電動(dòng)機(jī) 規(guī)定電樞的起動(dòng)瞬時(shí)電流不得大于額定電流的1 5 2倍 2 3 1電樞回路串電阻起動(dòng) 限制直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流 一般有降壓起動(dòng)和電樞回路串電阻起動(dòng)兩種方式 起動(dòng)過(guò)程先合上接觸器KMf 保證勵(lì)磁先接通 合上接觸器KMa 電動(dòng)機(jī)開(kāi)始起動(dòng) 隨著轉(zhuǎn)速上升 依次合上KM1 KM2 KM3 逐次切除起動(dòng)電阻Rst1 Rst2和Rst3 使電動(dòng)機(jī)達(dá)到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速 為了限制起動(dòng)電流在一定的范圍 必須保證起動(dòng)過(guò)程中每次沖擊電流都不超過(guò)電動(dòng)機(jī)容許的最大電流Istmax 一般為 1 8 2 5 IN 為了使起動(dòng)過(guò)程平穩(wěn)和有較快的起動(dòng)速度 必須保證起動(dòng)過(guò)程中的最小電流Istmin 一般為 1 1 1 2 IN 起動(dòng)電阻的計(jì)算 可得 進(jìn)而有 則 綜上所述 起動(dòng)電阻計(jì)算方法歸納如下 選擇Istmax 1 8 2 5 IN計(jì)算總電阻R1 UN Istmax計(jì)算起動(dòng)電流切換比 計(jì)算各級(jí)總電阻和分段電阻 雖然啟動(dòng)級(jí)數(shù)愈多 愈與平均轉(zhuǎn)矩接近 啟動(dòng)過(guò)程快而平穩(wěn) 但所需的控制設(shè)備也就愈多 我國(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)控制柜都是按快速啟動(dòng)原則設(shè)計(jì)的 一般啟動(dòng)電阻為 3 4 段 2 3 2降壓起動(dòng) 當(dāng)直流電源可調(diào)時(shí) 可以采用降壓方法起動(dòng) 起動(dòng)時(shí) 電樞電壓從零開(kāi)始逐漸升高 電動(dòng)機(jī)在限流情況下轉(zhuǎn)速升高直至起動(dòng)過(guò)程結(jié)束 降壓的起動(dòng)方式常常應(yīng)用在調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)中 2 4他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速 調(diào)速 就是指用人為的方法改變電動(dòng)機(jī)串聯(lián)電樞電路中的電阻 電樞電壓以及主磁通 得到不同的轉(zhuǎn)速 有三種方法進(jìn)行調(diào)速 由于負(fù)載變動(dòng)引起的轉(zhuǎn)速變化不是調(diào)速 而應(yīng)該看成是一種擾動(dòng) 與速度變化是兩個(gè)完全不同的概念 2 4 1調(diào)速指標(biāo) 調(diào)速范圍與靜差率 調(diào)速范圍 電動(dòng)機(jī)額定負(fù)載調(diào)速時(shí) 最大轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比 其中 最高轉(zhuǎn)速受電動(dòng)機(jī)的換向及機(jī)械強(qiáng)度限制 最低轉(zhuǎn)速受生產(chǎn)機(jī)械對(duì)轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定性要求 即靜差率要求 的限制 靜差率 電動(dòng)機(jī)在某一機(jī)械特性上運(yùn)行時(shí) 電動(dòng)機(jī)由理想空載到滿載時(shí) 轉(zhuǎn)速差與理想空載轉(zhuǎn)速的比值 靜差率越小 轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好 負(fù)載波動(dòng)時(shí) 轉(zhuǎn)速變化越小 調(diào)速范圍與靜差率的關(guān)系 分子分母同時(shí)乘以 采用同一種方法調(diào)速時(shí) 較大 靜差率要求較低 時(shí) 可以得到較大的調(diào)速范圍 靜差率 一定時(shí) 降低電源電壓調(diào)速比電樞串電阻調(diào)速的調(diào)速范圍大 調(diào)速的平滑性相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比稱為平滑性 當(dāng) 1時(shí) 稱為無(wú)級(jí)調(diào)速 即轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié) 調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性初投資運(yùn)行時(shí)的費(fèi)用 2 4 3調(diào)速方法 電樞串電阻調(diào)速基速以下調(diào)速 調(diào)速范圍有限 有級(jí)調(diào)速 能耗大 設(shè)備簡(jiǎn)單 應(yīng)用范圍有限 降低電壓調(diào)速基速以下調(diào)速 調(diào)速的平滑性好 穩(wěn)定性好 調(diào)速范圍寬 損耗較小 可以同時(shí)采用降壓起動(dòng) 需要一套專(zhuān)門(mén)的調(diào)壓電源 設(shè)備費(fèi)用高 調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)多用于調(diào)速性能要求較高的生產(chǎn)機(jī)械目前常用的調(diào)壓調(diào)速系統(tǒng)主要是可控硅調(diào)速系統(tǒng) 弱磁調(diào)速基速以上調(diào)速 但要注意防止失磁飛車(chē) 平滑調(diào)速 損耗小 調(diào)速范圍小 與降壓調(diào)速配合使用 2 4 3調(diào)速方式與負(fù)載類(lèi)型的配合 配合的基本原則實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的充分利用 電機(jī)的發(fā)熱在許可范圍內(nèi) 即電動(dòng)機(jī)的電樞電流Ia保持為額定電流IN 電動(dòng)機(jī)的最大允許輸出與負(fù)載的實(shí)際需要相一致 串電阻和降壓調(diào)速磁通保持為 N 如果在不同轉(zhuǎn)速下使Ia IN不變 電動(dòng)機(jī)的容量就得到了充分利用 此時(shí)電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩T2 CT NIN是個(gè)常數(shù) 這種調(diào)速稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式 弱磁調(diào)速磁通 是變化的 欲充分使用電動(dòng)機(jī) 要求保持Ia IN不變 電動(dòng)機(jī)輸出的轉(zhuǎn)矩和功率分別為可知 弱磁調(diào)速過(guò)程中 電動(dòng)機(jī)容許輸出的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比 而容許輸出的功率為一常數(shù) 故弱磁調(diào)速稱為恒功率調(diào)速方式 恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式電機(jī)允許輸出的最大轉(zhuǎn)矩不變 與恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載配合使用 恒功率調(diào)速方式電機(jī)允許輸出的最大功率不變 與恒功率負(fù)載配合使用 表2 2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)三種調(diào)速方法的一些調(diào)速性能比較 2 5他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng) 在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中 為了滿足生產(chǎn)上的技術(shù)經(jīng)濟(jì)和安全要求 往往需要使電機(jī)盡快停轉(zhuǎn)或由高速轉(zhuǎn)為低速 為此需對(duì)電機(jī)進(jìn)行制動(dòng) 此外對(duì)位能負(fù)載 利用制動(dòng)還可以獲得穩(wěn)定的下降速度 因此制動(dòng)是電機(jī)一個(gè)很重要的運(yùn)行狀態(tài) 制動(dòng)可以采用機(jī)械制動(dòng) 也可以采用電氣制動(dòng) 我們這里只討論電氣制動(dòng)電氣制動(dòng) 能耗制動(dòng) 反接制動(dòng) 回饋制動(dòng) 2 5 1能耗制動(dòng) 制動(dòng)方法電機(jī)先處于電動(dòng)工作狀態(tài)制動(dòng)時(shí)保持勵(lì)磁電流不變 將電樞兩端從電網(wǎng)斷開(kāi) 并接到一個(gè)電阻上 M U E 由于磁通與轉(zhuǎn)速都未變 因此電樞電勢(shì)E也未變 因U 0 Ea將在電樞回路產(chǎn)生電流的方向與電動(dòng)時(shí)電流方向相反 電磁轉(zhuǎn)矩反向 變?yōu)榕c轉(zhuǎn)速反向 成為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩 M U M 電動(dòng)運(yùn)行 能耗制動(dòng) 機(jī)械特性能耗制動(dòng)時(shí) 電樞電壓U 0 電樞回路總電阻為Ra RB 所以它的機(jī)械特性方程式為 B C 如果負(fù)載是反抗性負(fù)載 當(dāng)轉(zhuǎn)速為零時(shí) 負(fù)載轉(zhuǎn)矩為零 電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩也為零 所以電機(jī)停轉(zhuǎn) 能耗制動(dòng)時(shí) 如果電機(jī)拖動(dòng)的是位能性負(fù)載 當(dāng)轉(zhuǎn)速制動(dòng)到零時(shí) 在位能負(fù)載的作用下 電機(jī)將反向加速 B C 能耗制動(dòng)的特點(diǎn)能耗制動(dòng)的線路比較簡(jiǎn)單 比較安全 經(jīng)濟(jì) 制動(dòng)過(guò)程中 電動(dòng)機(jī)脫離電源 不吸收電功率