拖动直流电动机的起动调速PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,T,e,n,n,0,T,st,T,N,n,N,n,0,T,0,小，特性较硬；,堵转状态：,n,=0,，,大，特性较软。,一、固有机械特性,:,当,U,N,，,N,，,R,c,=0,时，,小，特性较硬。,T,e,n,二、人为机械特性：,1.,电枢回路串电阻：,R,0,，,大，特性较软。,R,a,n,0,R,a,+R,c,T,st,2.,降低电压的人为机械特性：当,N,，,R,=0,时，降电源电压。,T,e,n,U,N,n,0,U,1,n,0,1,U,2,n,0,2,T,L,3.,弱磁的人为机械特性：当,U,N,，,R,=0,时，减弱励磁磁通。,T,e,n,1,n,0,1,N,n,0,2,n,0,2,T,L,但励磁回路决不允许开路。,例：他励直流电动机,P,N,22kW,，,U,N,220V,，,I,N,115A,，,n,N,1500r,min,，,R,a,0.125,，,若保持,T,L,，求串,R,c,0.75,，降压,U,=100V,，,=0.85,N,时的,I,a,和,n,。解：,8.2,他励直流电动机的起动和反转,起动过程：电动机从静止到稳定运行的过程。要求：,T,st,1.1,T,L,I,st,（,1.52.0,）,I,N,(Z2,型直流电动机,),一、直接起动,I,st,=,（,1020,）,I,N,，对于一般的直流电动机绝不允许直接起动。但对微型直流电动机，可直接起动。,二、电枢回路串电阻起动,I,st,U,(,R,st,+R,a,),，,I,1,（,1.52,）,I,N,I,2,（,1.11.2,）,I,N,R,st2,R,st1,U,E,M,I,f,I,a,U,f,KM,1,KM,2,T,e,n,R,a,R,a,+R,st1,+R,st2,n,0,T,s2,T,L,R,a,+R,st1,T,s1,a,n,c,n,e,b,c,d,e,f,起动电阻计算：,T,e,n,R,a,R,a,+R,st1,+R,st2,n,0,T,s2,T,L,R,a,+R,st1,T,s1,a,n,c,n,e,b,c,d,e,f,例,8-2,他励直流电动机,P,N,20kW,，,U,N,220V,，,I,N,76A,，,n,N,1500r,min,，,R,a,0.2,，若采用四级起动，计算各级起动电阻。解：,例,8-3,对例,8-2,，要求,I,1,1.5,I,N,，计算起动级数和各级起动电阻。解：,结论：选择的,I,1,，,I,2,或,T,S1,，,T,S2,范围越窄，分级起动的级数越多。,三、降低电枢电压起动,I,st,U,R,a,（,1.52,）,I,N,1.1,T,L,T,e,（,1.52,）,T,N,T,e,n,n,0,T,L,U,2,T,s2,T,s1,U,1,U,N,a,四、他励直流电动机的反转,T,e,n,R,a,R,a,+R,c,n,0,R,a,+R,c,R,a,-n,0,8.3,直流电动机的调速,一、电枢回路串联电阻调速,T,e,n,1,n,0,2,T,L,a,b,c,例,8-4,一台他励直流电动机,P,N,22kW,，,U,N,220V,，,I,N,115A,，,n,N,1500r,min,，,R,a,0.125,，,拖动恒转矩负载,。若转速调到,1000r,min,，求电枢回路需串入多大电阻,?,解：,T,e,n,1,n,0,2,T,L,a,b,c,二、降低电枢电源电压调速,T,e,n,n,0,T,L,1,2,a,b,c,例,8-5,，例题,8-4,中，,拖动恒转矩负载,。速度调到,1000r,min,，采用改变电枢电源电压调速时，电枢电源电压应调到多少伏？解：,T,e,n,n,0,T,L,1,2,a,b,c,三、弱磁调速,T,e,n,1,n,0,1,N,n,0,T,L,1,2,a,b,c,例,8-6,拖动恒转矩负载,。弱磁磁通减少到,0.8,额定磁通值，转速为多少？电机是否能长期运行在弱磁状态？解：,8.4,他励直流电动机的制动,电气制动,:,电动机的电磁转矩,T,e,与转速,n,的方向相反，,T,e,起制动作用。,制动的两个情况：,(1),使系统迅速减速停车。即电动机从某一转速迅速减速到零的过程；,(2),限制位能性负载的下降速度，即电动机处于某一稳定的制动运行状态，此时电动机的电磁转矩,T,e,起到与负载转矩相平衡的作用。,一、能耗制动,E,M,I,a,U,T,e,T,L,n,I,电动状态,E,M,I,a,T,e,T,L,n,II,能耗制动（过渡）过程,R,b,T,e,E,M,I,a,T,L,n,IV,能耗制动运行,R,b,T,e,n,O,T,e,n,n,0,T,L,-T,L,a,b,c,n,c,例,8-7,一台他励直流电动机,U,N,220V,，,I,N,115A,，,n,N,1500r,min,，,R,a,0.125,，,I,amax,2,I,N,，,T,L,=0.9,T,N,，拖反抗性负载停机，需串多大电阻？拖位能性负载以,-300r,min,放重物，需串多大电阻？,解：,O,T,e,n,n,0,T,L,-T,L,a,b,c,n,c,二、反接制动,1,电压反向反接制动,E,M,I,a,U,T,e,T,L,n,I,电动状态,T,e,n,R,b,E,M,I,a,T,e,T,L,n,II,反接制动状态,U,O,T,e,n,n,0,T,L,a,b,c,2,倒拉反转制动 拖位能性负载，串接,R,b,很大，,T,st,T,L,E,M,I,a,U,T,e,T,L,n,I,电动状态,T,e,n,T,e,E,M,I,a,T,L,n,IV,倒拉反转制动,R,b,U,O,T,e,n,n,0,T,L,a,b,c,d,例,8-7,，例,8-7,中，,I,amax,2,I,N,，,T,L,=0.9,T,N,，拖反抗性负载停机，电压反接制动，需串多大电阻？拖位能性负载以,-1000r,min,放重物，电动势反接制动，需串多大电阻？,解：,四、回馈制动：,E,U,，,I,a,0 1,正向回馈制动：,U,方向不变。,E,M,I,a,U,T,e,T,L,n,I,电动状态,T,e,n,E,M,I,a,T,e,T,L,n,II,正向回馈制动,U,O,T,e,n,n,0,T,L,a,n,01,b,d,c,E,M,I,a,U,T,e,T,L,n,I,电动状态,T,e,n,R,b,E,M,I,a,T,e,T,L,n,II,反接制动状态,U,T,e,E,M,I,a,T,L,n,IV,反向回馈制动,R,b,U,T,e,E,M,I,a,T,L,n,III,反向电动,R,b,U,2,反向回馈制动：改变,U,方向,O,T,e,n,n,0,T,L,-T,L,a,b,n,c,c,e,d,-n,01,例,8-9,，例,8-7,中拖位能性负载，,T,L,=,T,N,，反向回馈制动放重物，需用多大转速？电压反向瞬时，,I,amax,2,I,N,，需串多大制动电阻和用多大转速？,解：,8.5,他励直流电机的四象限运行,实验一 直流并励电动机调速实验,1,、调速特性,（,1,）改变电枢电压调速,保持,U,U,N,、,I,f,=I,fN,=,常数，,T,2,常数，测取,n,f,（,U,a,）。,（,2,）改变励磁电流调速,保持,U,U,N,，,T,2,常数，测取,n,f,（,I,f,）。,（,1,）改变电枢端电压的调速,l,）直流电动机,M,运行后，将电阻,R,l,调至零，,I,f2,调至校正值，再调节负载电阻,R,2,、电枢电压及磁场电阻,R,f1,，使,M,的,U,U,N,，,I,0.5I,N,，,If,I,fN,记下此时,MG,的,I,F,值。,2,）保持此时的,I,F,值（即,T,2,值）和,I,f,I,fN,不变，逐次增加,R,l,的阻值，降低电枢两端的电压,U,a,，使,R,l,从零调至最大值，每次测取电动机的端电压,U,a,，转速,n,和电枢电流,I,a,。,表,1-2 I,f,I,fN,=,mA T,2,=,Nm,U,a,（,V,）,n,（,r/min,）,I,a,（,A,）,（,2,）改变励磁电流的调速,l,）直流电动机运行后，将,M,的电枢串联电阻,R,1,和磁场调节电阻,R,f1,调至零，将,MG,的磁场调节电阻,I,f2,调至校正值，再调节,M,的电枢电源调压旋钮和,MG,的负载，使电动机,M,的,U,U,N,，,I,0.5I,N,记下此时的,I,F,值。,2,）保持此时,MG,的,I,F,值（,T,2,值）和,M,的,U=U,N,不变，逐次增加磁场电阻阻值：直至,n,1.3n,N,，每次测取电动机的,n,、,I,f,和,I,a,共取,7,8,组记录。,直流电动机型号和功用,Z2,系列直流电动机有全国统一设计和企业标准改型两个系列，可供恒转矩或转速范围不大于,2,：,1,（调磁场变速）的直流电力拖动之用。电动机的励磁方式为并励或他励（带有少量串励绕组）,他励电压为,110V,或,220V,。故此广泛应用在,对起动和调遣要求较高的生产机械，如：冶金工业轧钢机，卷扬机，电力机车，金属切削机床，造纸，印刷、纺织、印染、水泥，塑料挤出机械的传动源。,Z2,型直流电动机技术数据表,额定转速,3000,转,/,分的电动机,型 号,额定功率,额定电压,额定电流,额定转速,削弱磁场时最大转速,最大励磁功率,效率,飞轮力矩,重量,kW,V,A,r/min,r/min,W,%,kgm,2,kg,Z2-11,0.8,110,9.83,3000,3000,52,74,0.012,30,0.8,220,4.85,3000,3000,52,75,Z2-12,1.1,110,12.9,3000,3000,62,77.5,0.015,35,Z3,系列为型系列，用以代替,Z2,老系列，为一般工业用小型直流电动机。与,Z2,系列相比，具有调速范围广，体积小，转动惯量小，质量轻等优点。安装尺寸与国际电工委员会（,IEC,）推荐标准相同为卧式结构，机座带底脚。,Z4,系列直流电动机是统一设计的新系列，可取代,Z2,、,Z3,系列，使用于转速范围大、过载能力,1.6,倍的电力拖动。恒功率弱磁向上调速可达到,1.03.8,n,N,，恒转矩降低电枢电压向下调速最低可至,20r/min,。,Z4,与,Z2,、,Z3,系列相比，具有更多的优点。它不仅可用直流电源供电，更适用与静止整流电源供电，转动惯量小，有较好的动态性能，并能承受较高的负载变化率。适用于需要平滑调速、效率高、自动稳速、反应灵敏的控制系统。,额定电压为,160V,的电动机，在单相桥式整流器供电情况下，在电枢回路需要接入电抗器以抑制脉动电流。额定电压为,440V,的电动机不需要外接电抗器。,Z4,系列电动机一般不带有串励绕组，,Z4-315355,型两个机组带有补偿机组。,Z4-100280,型不带补偿机。,2,、直流电机主要系列,Z4,系列：一般用途的小型直流电动机；,ZT,系列：广调速直流电动机；,ZJ,系列：精密机床用直流电动机；,Z4,直流电动机技术数据表,型号,额定功率,额定转速,磁场转速,电枢电流,励磁功率,电枢回路电阻,电枢回路电感,磁场电感,外接电感,效率,惯量矩,重量,160v,400V,440V,kw,r/min,r/min,A,W,(20,）,mH,H,Mh,%,Kg.m2,kg,Z4-100-1,2.2,1490,3000,17.9,315,1.19,11.2,22,15,67.8,0.044,72,1.5,955,2630,2000,17.9,2.17,21.4,13,15,58.5,4,2960,4000,13.3,2.82,26,18,78.9,4,1310,4000,12,80.1,2,1480,3000,10.7,9.12,86,18,68.4,2.2,860,3000,6.6,70.6,1.4,990,2000,6.5,16.76,163,18,60.3,1.5,2000,5.1,63.2,