他励直流电动机的机械特性.ppt

电机原理及拖动 主讲 武桐 主要内容 机械特性基础最重要起动调速制动难点 3直流电动机的电力拖动 重点章节 一 他励直流电动机机械特性概念 1 定义 电源电压U 气隙磁通 电枢回路总电阻均为常数时 讨论 即为机械特性 3 1他励直流电动机的机械特性 大时特性曲线越陡机械特性软 小时特性曲线越平机械特性硬 一 他励直流电动机机械特性概念 3 机械特性曲线 穿越 象限的一条略下倾的直线 机械特性的软硬度 图3 2他励直流电动机的机械特性曲线 3 1他励直流电动机的机械特性 一 他励直流电动机机械特性概念 4 分析四个特殊点 理想空载点 0 理想空载点A 人为通过外界经电机轴上转入与同方向的拖动转距 克服 起动理想空载点 仅靠电机本身达不到 但为什么实验中则可以测得 3 1他励直流电动机的机械特性 额定工作点C 额定工作点 堵转点B 堵转点 0 堵转转矩 堵转电流 仅由外加电压和电枢回路总电阻决定 空载堵转电流很大 A B两点 因为电机电磁功率 所以不能实现机电能量转换 一 他励直流电动机机械特性概念 4 分析四个特殊点 例 3 1他励直流电动机的机械特性 一 他励直流电动机机械特性概念 5 三个象限曲线 象限电动状态 方向同向 T为拖动转矩 当 从到时分析过程 拖动转矩 而转速 在U Ra Rc为常值条件下 当拖动转矩 负载转矩时 电机稳定运行于C 3 1他励直流电动机的机械特性 一 他励直流电动机机械特性概念 5 三个象限曲线 象限发电状态 方向反向 T为阻转矩 且 象限制动状态 方向反向 电机反转 T为阻转矩 又 3 1他励直流电动机的机械特性 二 固有机械特性及人为机械特性 1 固有机械特性 时 条件 是一条略下倾的直线 当时 额定转速降 固有特性 值较小 Ra值较小特性硬 3 1他励直流电动机的机械特性 二 固有机械特性及人为机械特性 2 人为机械特性 通过人为改变电动机机械特性方程式中三个参数U R机械特性也随之发生变化 三种人为特性 电枢串电阻的人为机械特性 有 不变 变化 随的增加而增加 特性也随之变软 3 1他励直流电动机的机械特性 2 人为机械特性 改变电源电压的人为特性 有 变 不变 一组平行线 减弱气隙磁通的人为机械特性 有 同时变化 3 1他励直流电动机的机械特性 三 电枢反应对机械特性的影响 电枢反应表现为去磁效应 电枢反应时 气隙磁密不再是常数 将随电枢电流增大而减小 电枢电流较小时 电枢反应不明显 电枢电流增大时 气隙磁通下降较多 电机n增大 使机械特性出现上翘 3 1他励直流电动机的机械特性 图3 7电枢反应的去磁效应引起的机械特性上翘 四 他励直流电动机机械特性的绘制 3 1他励直流电动机的机械特性 固有机械特性的绘制 根据 估算 计算 求 计算 通过 0 两点 绘制固有机械特性 结合例题P563 1 四 他励直流电动机机械特性的绘制 3 1他励直流电动机的机械特性 估算 计算 计算 求 计算 结合例题P563 1 人为机械特性的绘制 五 电力拖动系统稳定运行的条件 1 两个基本概念 电机工作点 稳定运行 在工作点稳定运行但不表示系统稳定运行 稳定运行点 系统在工作点运行 当有干扰使电机运行暂时离开此工作点而运行 当干扰消失后电机仍回到此工作点而运行则此工作点为稳定运行点 电机的机械特性 负载的机械特性 交点 3 1他励直流电动机的机械特性 2 电网电压波动干扰分析 电网电压由状态 即电压由到状态 电机机械特性由1 2 转速不突变即A B点 B点分析 n减小 N Y 到C点 U 3 1他励直流电动机的机械特性 2 电网电压波动干扰分析 电网电压由状态 即电压由到状态 U 能否回到A点稳定运行呢 电机机械特性由2 1 转速不突变即C D点 D点分析 n增大 N Y 回到A点 故 A是稳定运行点 3 1他励直流电动机的机械特性 3 负载转矩波动分析 稳定运行点a点时 即 当负载转矩变大时 负载转矩机械特性由1 2 因为 所以 N Y 到b点 自跟随 现象 当外界负载发生变化时 电机内部自我调整使输出跟上负载变化要求 同理 当 时 由b a 故 a是稳定运行点 3 1他励直流电动机的机械特性 3 1他励直流电动机的机械特性 4 不稳定状态分析 稳定运行点a点时 当负载转矩由变为 有 电枢反应影响 随的升高 不断增大 系统不断加速 最后导致电机因转速过高和电枢电流过大而损坏 故 a是不稳定运行点 3 1他励直流电动机的机械特性 结论一个电力拖动系统稳定运行的充要条件 电机的机械特性与负载的机械特性的交点 在交点之上 在交点之下则 为稳定运行点 反之 为不稳定运行点 3 1他励直流电动机的机械特性 理解并掌握机械特性曲线和方程 熟练掌握固有机械特性和人为特性的绘制 典型特点并会利用特性解释现象 熟练掌握固有机械特性和人为特性的计算 理解判定系统稳定运行的方法 并能利用此方法判定拖动系统的工作点是否为稳定点 3 1他励直流电动机的机械特性 3 33 43 53 293 313 32 要求 作业 谢谢 铭牌参数 额定功率PN额定转速nN额定电压UN额定电流IN电枢电阻Ra 返回 额定工作点的计算 3 1他励直流电动机的机械特性