拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)調(diào)速

拖動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)調(diào)速第一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日Tenn0TstTNnNn’0T0β小，特性較硬；堵轉(zhuǎn)狀態(tài)：n=0，β大，特性較軟。第二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日一、固有機(jī)械特性:當(dāng)UN，ΦN，Rc=0時(shí)，β小，特性較硬。Ten二、人為機(jī)械特性：1.電樞回路串電阻：RΩ>0，β大，特性較軟。Ran0Ra+RcTst第三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日2.降低電壓的人為機(jī)械特性：當(dāng)ΦN，RΩ=0時(shí)，降電源電壓。TenUNn0U1n01U2n02TL第四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

3.弱磁的人為機(jī)械特性：當(dāng)UN，RΩ=0時(shí)，減弱勵(lì)磁磁通。TenΦ1n01ΦNn0Φ2n02TL但勵(lì)磁回路決不允許開(kāi)路。第五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例：他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)PN＝22kW，UN＝220V，IN＝115A，nN＝1500r／min，Ra＝0.125Ω，若保持TL，求⑴串Rc＝0.75Ω，⑵降壓U=100V，⑶Φ=0.85ΦN時(shí)的Ia和n。

解：第六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日8.2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和反轉(zhuǎn)

起動(dòng)過(guò)程：電動(dòng)機(jī)從靜止到穩(wěn)定運(yùn)行的過(guò)程。

要求：⑴Tst＞1.1TL

⑵Ist＜（1.5~2.0）IN(Z2型直流電動(dòng)機(jī))一、直接起動(dòng)

Ist

=（10~20）IN，對(duì)于一般的直流電動(dòng)機(jī)絕不允許直接起動(dòng)。但對(duì)微型直流電動(dòng)機(jī)，可直接起動(dòng)。第八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

二、電樞回路串電阻起動(dòng)

Ist

＝U／(Rst+Ra)，

I1＜（1.5~2）IN

I2＞（1.1~1.2）IN

Rst2Rst1UE←MIfIaUfKM1KM2TenRaRa+Rst1+Rst2n0Ts2TLRa+Rst1Ts1ancnebcdef第九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日起動(dòng)電阻計(jì)算：TenRaRa+Rst1+Rst2n0Ts2TLRa+Rst1Ts1ancnebcdef第十頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例8-2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)PN＝20kW，UN＝220V，IN＝76A，nN＝1500r／min，Ra＝0.2Ω，若采用四級(jí)起動(dòng)，計(jì)算各級(jí)起動(dòng)電阻。

解：第十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例8-3對(duì)例8-2，要求I1＜1.5IN，計(jì)算起動(dòng)級(jí)數(shù)和各級(jí)起動(dòng)電阻。

解：第十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日結(jié)論：選擇的I1，I2或TS1，TS2范圍越窄，分級(jí)起動(dòng)的級(jí)數(shù)越多。第十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日三、降低電樞電壓起動(dòng)

Ist

＝U／Ra＝（1.5~2）IN

1.1TL

＜Te＜（1.5~2）TNTenn0TLU2Ts2Ts1U1UNa第十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日四、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)TenRaRa+Rcn0Ra+RcRa-n0第十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日8.3直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速

一、電樞回路串聯(lián)電阻調(diào)速

Ten1n02TLabc第十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例8-4一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)PN＝22kW，UN＝220V，IN＝115A，nN＝1500r／min，Ra＝0.125Ω，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。若轉(zhuǎn)速調(diào)到1000r／min，求電樞回路需串入多大電阻?

解：Ten1n02TLabc第十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日二、降低電樞電源電壓調(diào)速Tenn0TL12abc第十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例8-5，例題8-4中，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。速度調(diào)到1000r／min，采用改變電樞電源電壓調(diào)速時(shí)，電樞電源電壓應(yīng)調(diào)到多少伏？

解：Tenn0TL12abc第二十頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日三、弱磁調(diào)速TenΦ1n01ΦNn0TL12abc第二十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

例8-6拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。弱磁磁通減少到0.8額定磁通值，轉(zhuǎn)速為多少？電機(jī)是否能長(zhǎng)期運(yùn)行在弱磁狀態(tài)？

解：

第二十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日8.4他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)電氣制動(dòng):電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te

與轉(zhuǎn)速n的方向相反，Te

起制動(dòng)作用。制動(dòng)的兩個(gè)情況：

(1)使系統(tǒng)迅速減速停車。即電動(dòng)機(jī)從某一轉(zhuǎn)速迅速減速到零的過(guò)程；(2)限制位能性負(fù)載的下降速度，即電動(dòng)機(jī)處于某一穩(wěn)定的制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩Te

起到與負(fù)載轉(zhuǎn)矩相平衡的作用。第二十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日一、能耗制動(dòng)E←MIaUTeTLnI電動(dòng)狀態(tài)E←MIaTeTLnII能耗制動(dòng)（過(guò)渡）過(guò)程RbTeE→MIaTLnIV能耗制動(dòng)運(yùn)行RbTen第二十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日OTenn0TL-TLabcnc第二十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例8-7一臺(tái)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)UN＝220V，IN＝115A，nN＝1500r／min，Ra＝0.125Ω，Iamax＜2IN，TL

=0.9TN，⑴拖反抗性負(fù)載停機(jī)，需串多大電阻？⑵拖位能性負(fù)載以-300r／min放重物，需串多大電阻？

解：OTenn0TL-TLabcnc第二十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第二十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日二、反接制動(dòng)

1．電壓反向反接制動(dòng)E←MIaUTeTLnI電動(dòng)狀態(tài)TenRbE←MIaTeTLnII反接制動(dòng)狀態(tài)U第二十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日OTenn0TLabc第二十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日

2．倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)

拖位能性負(fù)載，

串接Rb很大，

Tst＜

TL

E←MIaUTeTLnI電動(dòng)狀態(tài)TenTeE→MIaTLnIV倒拉反轉(zhuǎn)制動(dòng)RbU第三十頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日OTenn0TLabcd第三十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例8-7，例8-7中，Iamax＜2IN，TL

=0.9TN，⑴拖反抗性負(fù)載停機(jī)，電壓反接制動(dòng)，需串多大電阻？⑵拖位能性負(fù)載以-1000r／min放重物，電動(dòng)勢(shì)反接制動(dòng)，需串多大電阻？

解：第三十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日四、回饋制動(dòng)：E＞U，Ia＜0

1．正向回饋制動(dòng)：U方向不變。

E←MIaUTeTLnI電動(dòng)狀態(tài)TenE←MIaTeTLnII正向回饋制動(dòng)U第三十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日OTenn0TLan01bdc第三十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日E←MIaUTeTLnI電動(dòng)狀態(tài)TenRbE←MIaTeTLnII反接制動(dòng)狀態(tài)UTeE→MIaTLnIV反向回饋制動(dòng)RbUTeE→MIaTLnIII反向電動(dòng)RbU2反向回饋制動(dòng)：改變U方向第三十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日OTenn0TL-TLabncced-n01第三十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日例8-9，例8-7中拖位能性負(fù)載，TL

=TN，⑴反向回饋制動(dòng)放重物，需用多大轉(zhuǎn)速？⑵電壓反向瞬時(shí)，Iamax＜2IN，需串多大制動(dòng)電阻和用多大轉(zhuǎn)速？

解：第三十八頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第三十九頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日8.5他勵(lì)直流電機(jī)的四象限運(yùn)行

第四十頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)一直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)調(diào)速實(shí)驗(yàn)

1、調(diào)速特性（1）改變電樞電壓調(diào)速保持U＝UN、If=IfN=常數(shù)，T2＝常數(shù)，測(cè)取n＝f（Ua）。（2）改變勵(lì)磁電流調(diào)速保持U＝UN，T2＝常數(shù)，測(cè)取n＝f（If）。

（1）改變電樞端電壓的調(diào)速l）直流電動(dòng)機(jī)M運(yùn)行后，將電阻Rl調(diào)至零，If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)負(fù)載電阻R2、電樞電壓及磁場(chǎng)電阻Rf1，使M的U＝UN，I＝0.5IN，If＝IfN記下此時(shí)MG的IF值。2）保持此時(shí)的IF值（即T2值）和If＝IfN不變，逐次增加Rl的阻值，降低電樞兩端的電壓Ua，使Rl從零調(diào)至最大值，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的端電壓Ua，轉(zhuǎn)速n和電樞電流Ia。第四十一頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日第四十二頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日表1-2If＝IfN=

mAT2=

N·mUa（V）n（r/min）Ia（A）（2）改變勵(lì)磁電流的調(diào)速l）直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)行后，將M的電樞串聯(lián)電阻R1和磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻Rf1調(diào)至零，將MG的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)電阻If2調(diào)至校正值，再調(diào)節(jié)M的電樞電源調(diào)壓旋鈕和MG的負(fù)載，使電動(dòng)機(jī)M的U＝UN，I＝0.5IN記下此時(shí)的IF值。2）保持此時(shí)MG的IF值（T2值）和M的U=UN不變，逐次增加磁場(chǎng)電阻阻值：直至n＝1.3nN，每次測(cè)取電動(dòng)機(jī)的n、If和Ia共取7－8組記錄。第四十三頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日直流電動(dòng)機(jī)型號(hào)和功用

Z2系列直流電動(dòng)機(jī)有全國(guó)統(tǒng)一設(shè)計(jì)和企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)改型兩個(gè)系列，可供恒轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速范圍不大于2：1（調(diào)磁場(chǎng)變速）的直流電力拖動(dòng)之用。電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式為并勵(lì)或他勵(lì)（帶有少量串勵(lì)繞組）,他勵(lì)電壓為110V或220V。故此廣泛應(yīng)用在對(duì)起動(dòng)和調(diào)遣要求較高的生產(chǎn)機(jī)械，如：冶金工業(yè)軋鋼機(jī)，卷?yè)P(yáng)機(jī)，電力機(jī)車，金屬切削機(jī)床，造紙，印刷、紡織、印染、水泥，塑料擠出機(jī)械的傳動(dòng)源。第四十四頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日Z(yǔ)2型直流電動(dòng)機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表額定轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分的電動(dòng)機(jī)型

號(hào)額定功率額定電壓額定電流額定轉(zhuǎn)速削弱磁場(chǎng)時(shí)最大轉(zhuǎn)速最大勵(lì)磁功率效率飛輪力矩重量kWVAr/minr/minW%kg·m2kgZ2-110.81109.833000300052740.012300.82204.85300030005275Z2-121.111012.9300030006277.50.01535第四十五頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日Z(yǔ)3系列為型系列，用以代替Z2老系列，為一般工業(yè)用小型直流電動(dòng)機(jī)。與Z2系列相比，具有調(diào)速范圍廣，體積小，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)。安裝尺寸與國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）推薦標(biāo)準(zhǔn)相同為臥式結(jié)構(gòu)，機(jī)座帶底腳。

第四十六頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日Z(yǔ)4系列直流電動(dòng)機(jī)是統(tǒng)一設(shè)計(jì)的新系列，可取代Z2、Z3系列，使用于轉(zhuǎn)速范圍大、過(guò)載能力≤1.6倍的電力拖動(dòng)。恒功率弱磁向上調(diào)速可達(dá)到1.0~3.8nN，恒轉(zhuǎn)矩降低電樞電壓向下調(diào)速最低可至20r/min。Z4與Z2、Z3系列相比，具有更多的優(yōu)點(diǎn)。它不僅可用直流電源供電，更適用與靜止整流電源供電，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，有較好的動(dòng)態(tài)性能，并能承受較高的負(fù)載變化率。適用于需要平滑調(diào)速、效率高、自動(dòng)穩(wěn)速、反應(yīng)靈敏的控制系統(tǒng)。第四十七頁(yè)，共四十九頁(yè)，2022年，8月28日額定電壓為160V的電動(dòng)機(jī)，在單相橋式整流器供電情況下，在電樞回路需要接入電抗器以抑制