电气传动
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· 直流可调电源途径:
旋转——发电机组
静止——电力电子器件
﹛
半控器件——相位控制电源
全空器件——脉宽调制电源
2、本课程主要研究内容:
2、飞轮矩的折算
根据动能守恒,折算后等效系统的储存的能量应该与实际系统相等。
设等效转动惯量为J ,飞轮矩为GD²
则:
直线:
同样:
同样:
推导:由于
可得:
(nd为电机转速)
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三、电动机的机械特性和负载转矩特性
1、电动机的机械特性 —— n = f(Te)
1、硬特性
2、软特性
3、异步电动机特性
2、负载转矩特性 —— n = f(TL)
⑴、恒转矩负载特性 TL与n无关
反抗性、位能性
⑵、通风机负载特性 TL∝n²
⑶、恒功率负载特性 TL∝1/n
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3、电力拖动系统稳定运行的条件
· 分析方法 n = f(Te)和 n = f(TL)同时画在 n — Te 坐标平面上
· 稳定的定义
· 举例
+ n , TL >Te ,dn/dt < 0
减速到 na
加速到 na
- n , TL < Te ,dn/dt > 0
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· 稳定条件:
特性 Te(n) 和 TL(n)有交点,并且在该交点对应的转速之上保证TL > Te ,而在该交点对应的转速之下要求TL < Te 。
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第二节 直流他励电动机的机械特性与运行方法
一、直流他励电动机的机械特性
1、特性推导
· 符号说明
· 方程式 :电磁转矩 Te = CmI
感应电势 E= Cen
电压平衡方程式 U= E+IR
· 机械特性为:
其中 R , Ce ,Cm 分别为电枢回路总电阻、电磁常数和转矩常数
— 理想空载转速
— 转速降
(1-14)
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2、固有特性
当 U= Unom, = nom ,R=Ra 时,即得固有特性:
当 Te = Tenom 时,固有特性上对应的转速为额定转速,对应点
为额定工作点,对应点的转速降为额定转速降。
当 恒定, Te ∝ I,用转速特性 n = f(I)来表示机械特性。
3、人为特性
改变R、 U 、 分别得到三种人为特性。
二、直流他励电动机的调速
1、调速的性能指标
静态性能指标
⑴静差率 s
%
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表示相对稳定性,与硬度有关但不同。
⑵ 调速范围:D = nmax/nnin
说明:① 静差率和调速范围两项指标必须同时考虑才有意义
② 一个调速系统的调速范围,是指在最低速时还能满
足所提的静差率要求的调速范围。
③D与s之间的关系:
调速系统最低速时的静差率要求是:
而 nnin = nomin - nnom = nnom /s - nnom
=
所以 (1-16)
扩大调速范围的方法:设法减小 nnom
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⑶ 调速的平滑性
两个相邻调速级的转速比。 有级或无级
2 、调速方法
电枢串电阻, 改变电枢电压, 弱磁调速
3、调速时的功率与转矩
电机在额定运行时能输出额定功率Pnom和额定 转矩
Tenom。那么,电机运行在其它转速下,允许输出的转矩和功率如呢?
· 分析思路:
电机容量 发热 电枢电流
不同转速下,只要 I ≤ Inom , 电机长时间运行的发热就不会超过允许的限度。
若在不同的转速下,保持Inom ,则就能充分利用电机的容量,安全运行。
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④ 他励电动机功率和电磁转矩的关系是:
Te = CmI ,P = Te
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