电机及电力拖动系统(直流部分)课件.ppt

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1、电机及电力拖动基础,朱志峰2023/3/13电气信息学院,第一章电力拖动系统的动力学基础,本章要求：1.电力拖动系统的组成及运动方程式（理解）2.生产机械转矩及飞轮矩的折算方法（了解）3.生产机械特性曲线（理解）4.电力拖动稳定的条件（理解）,第一节 直流电机的基本工作原理和结构,一.直流电机的主要结构,二、直流电动机工作原理,把电刷A、B接到直流电源上，电刷A接正极，电刷B接负极。此时电枢线圈中将电流流过。,直流电动机是将电能转变成机械能的旋转机械。,在磁场作用下，N极性下导体ab受力方向从右向左，S 极下导体cd受力方向从左向右。该电磁力形成逆时针方向的电磁转矩。当电磁转矩大于阻转矩时，电

2、机转子逆时针方向旋转。,二.电力拖动系统组成 电机：直流，交流（同步，异步）工作机构：生产设备 控制机构：各种控制器（PLC,单片机等）传动机构：减速机,第二节电力拖动系统运动方程式,二.电力拖动系统的运动方程式,1.方程式 电力拖动系统运动方程式描述了系统的运动状态，系统的运动状态取决于作用在原动机转轴上的各种转矩。参数:(注意参考方向）,2.分析 动态：TTL=dn/dt 0，系统加速（动态）T dn/dt dn/dt=0，恒速或静止（静态）,T:电磁转矩 m：质量 TL:负载转矩 G：重量 J:转动惯量：半径 n:转速（角速度）D：直径 d/dt=角加速度 GD2=4gJ：飞轮矩,第三

3、节工作机构的转矩和飞轮矩的折算,一.单轴系统与多轴系统单轴系统：电机直接带动负载多轴系统：电机通过减速机带动负载关系：多轴系统可以等效成单轴系统（能量守恒原理）,两级传动速比：j1=n/n1，j2=n1/n2 两级传动效率：1，2,转矩折算：,飞轮矩折算：,：电机侧折算负载转矩,：工作机构负载转矩,以三轴拖动系统为例：,n为电机转速，n1中间级转速，n2 为负载侧转速,二旋转运动,1.转矩折算（能量守恒）a)不考虑传动损耗,b)考虑传动损耗,其中：,2.飞轮矩折算（能量守恒）,动能：,两边乘以 得：,近似计算：,第四 节生产机械的典型负载转矩的特性,一.恒转矩负载特性（TL大小恒定)1.反抗性

4、恒转矩负载定义：TL的实际方向与转速的实际方向相反参考方向规定:TL的正方向与n的正方向相反=TL0,n0 or TL0,n0,2.位能性恒转矩负载（TL大小方向恒定）起重机提升：TL的实际方向与转速的实际方向相反且参考方向相反=TL0,n0 下降：TL的实际方向与转速的实际方向相同且参考方向相反=TL0,n0,二.恒功率负载（某些机床）,常数,三.通风机型负载特性,理想的通风机特性,实际通风机特性,第五 节电力拖动系统稳定运行的条件,一.他励直流电动机的机械特性 机械特性：U电枢电压，励磁电流If和电枢电阻Rs为恒定的条件下，电机转速n与电磁转矩T的关系曲线n=f(T)。,电枢回路,感应电动

5、势,电磁转矩,与电机参数有关,实际空载转速:,理想空载转速:,令U=UN,=N,RS=0 得固有机械特性曲线：,(1)理想空载转速：T=0,n=n0=UN/CeN,(2)额定转速：T=TN,n=nN=n0-nN,1.固有机械特性曲线 不改变电机回路的参数,(3)固有特性：n=n0-t,=Ra/(CeCtN2)大=nN上升=曲线陡=特性软，反之特性硬 由于电枢电阻很小，特性曲线斜率很小，所以固有 机械特性是硬特性。,(4)空载时，n0=n0-T0,(5)转速特性：不变=Ia与T正比（线性关系）得,机械特性,(1)电枢串电阻时的人为机械特性，既串Rs 改变，n0不变,特点：1）不变，变大；2）越大

6、，特性越软。,2.人为机械特性曲线 改变电机回路的参数:U,If,Rs,(2)改变U，不变，no与U成正比,特点：1)随 变化,不变;2)不同,曲线是一组平行线。,保持 不变，只改变电枢电压时的人为特性：,下降-n0上升下降=上升特性上移，变软,(3)改变励磁电流If,特点：1）弱磁，增大；2）弱磁，增大,保持 不变，只改变励磁回路调节电阻 的人为特性：,机械特性求取,一、固有特性的求取,已知，求两点:1）理想空载点 和额定运行。,具体步骤：,(1)估算,(2)计算,(3)计算理想空载点：,(4)计算额定工作点：,二、人为特性的求取,在固有机械特性方程:的基础上，根据人为特性所对应的参数Rs或

7、U或变化，重新计算n0和,然后得到人为机械特性方程式。,二.电力拖动系统稳定运行的条件,稳定运行：电力拖动系统在系统的某种干扰作用下，离开了平衡位置，在新的条件下达到新的平衡，并在扰动消失后，还能回到原来的位置。分析负载为恒转矩负载时的情况,结论：对恒转矩负载，电机的机械特性曲线 斜率向下则稳定，反之不稳定。推广1：在T与TL的交点处（平衡点），转速之上TTL，则稳定。推广2：在T=TL处，dT/dndTL/dn,第二章直流电动机拖动系统,起动：降压起动，电枢回路串电阻分级起动调速：电枢回路串电阻，降压，弱磁制动：能耗制动，反接制动，回馈制动,第一节 他励直流电动机的起动一起动要求分析 定义：

8、电动机通电后开始旋转且转速不断 增加，最终达到稳定状态的过程。,要求：起动时间短-加速度大-电磁转矩大-电枢电流大-换向困难，火花大，产生机械撞击。加额定电压后，起动瞬间的起动转矩和起动电流分别为：,起动时由于转速为零，电枢电动势为零，而且电枢电阻很小，所以起动电流和起动转矩将达很大值。起动时间和起动电流要达到平衡。,过大的起动电流将引起电网电压下降、影响电网上其它用户的正常用电、使电动机的换向恶化；同时过大的冲击转矩会损坏电枢绕组和传动机构。一般直流电动机不允许直接起动。,方法1：电枢回路串电阻 Ia=(U-E)/(Ra+R)=U/(Ra+R)，改变R 使得 Ia（1.82.5）In方法2：

9、降压起动，U由低到高，使得 Ia（1.82.5）In Ia=(U-E)/Ra=U/Ra,为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用电枢回路串电阻或降低电枢电压起动。,二串电阻分级起动,1.实现起动过程电气线路,2.起动过程 I1:电机最大允许电流 I2:切换电流,I2大则起动级数多I1 I2IL，I2=(1.12.2)IL a-b-c-d-e-f-g-h-i,UN-Cenb=I2(Ra+Rst1+Rst2+Rst3)b点 UN-Ce nc=I1(Ra+Rst1+Rst2)c点 nb=nc,3.起动电阻计算,(Ra+Rst1+Rst2+Rst3)/(Ra+Rst1+Rst2)=I1/I2=(1),

10、同理对d,e点和f,g点,得方程(2):(Ra+Rst1+Rst2)/(Ra+Rst1)=(Ra+Rst1)/(Ra)=I1/I2=由（1）（2）得 Ra+Rst1+Rst2+Rst3=Ra3(3)由a点得方程 UN-Cena=I1(Ra+Rst1+Rst2+Rst3)其中，na=0 即，UN/I1=(Ra+Rst1+Rst2+Rst3)(4)由（3）和（4）得,Ra+Rst1=Ra=Rst1=(-1)RaRa+Rst1+Rst2=Ra 2=Rst2=Rst1Ra+Rst1+Rst2+Rst3=Ra 3=Rst3=Rst2,一般情况：Rst1=(-1)Ra，Rst2=Rst1,Rstm=Rst

11、(m-1),由方程式（2）得：,求解步骤：(1)已知级数m求得：Rst1=(-1)Ra，Rst2=Rst1,Rstm=Rst(m-1)(2)已知I2，得 取整后，由m重新按（1）求解，再验证I2=I1/IL负载电流,三 降压起动,当直流电源电压可调时，可采用降压方法起动。,起动时，以较低的电源电压起动电动机，起动电流随电源电压的降低而正比减小。随着电动机转速的上升，反电动势逐渐增大，再逐渐提高电源电压，使起动电流和起动转矩保持在一定的数值上，保证按需要的加速度升速。,降压起动需专用电源，设备投资较大，但它起动平稳，起动过程能量损耗小，因此得到广泛应用。,第二节 他励直流电动机的调速,定义：通过

12、人为改变电动机的机械特性，根 据生产需要调节转速一他励直流电动机的调速方法 机械特性曲线分析：改变：电阻Ra+Rs，电压U，磁通=调节n,1电枢回路串电阻原理 由电机数学方程分析（以速降为例）稳态分析：T不变-Ia不变R上升，U不变,Ia不变-则E下降-n下降,未串电阻时的工作点,串电阻后,工作点由AAB,由机械特性曲线分析,动态分析：电机状态：A-A-B稳定优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。,2）低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差,3）轻载时调速范围小，额定负载时调速范围D一般2,4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使电磁转矩和电枢电流不

13、变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。,缺点：,1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差；,调速性能损耗大，电阻发热功率损耗空载或轻载时，调速范围小低速时，特性变软，稳定性差为有级调速实现简单改进方法：电枢并电阻，特性硬，稳定性好2.降压调速原理：由电机数学方程分析稳态分析：,T不变-Ia不变U下降，R不变,Ia不变-则E下降-n下降动态分析：电机状态：A-A-B稳定,调速压前工作点A,降压瞬间工作点,稳定后工作点,降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。,由机械特性曲线分析,实现方法发电机电动机

14、系统 性能比较优越，总投资大，容量大 2.可控硅直流调速系统 结构简单，调速性能高，容量大，应用普遍,3.弱磁调速原理 由电机数学方程分析稳态分析：,动态分析：电机状态：A-A-B,调节磁场前工作点,弱磁瞬间工作点AA,弱磁稳定后的工作点,减弱磁通后，理想空载转速上升,曲线的斜率值增大。,由机械特性曲线分析,优点：由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便，能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。,2）转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能很大，一般

15、调速范围D2；,为了扩大调速范围，通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来，在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压 调速。思考：当电机运行时，励磁电源突然掉电，则会发生什么情况?,缺点：1）机械特性的斜率变大，特性变软；,二.调速指标,1.静差率（对某一个机械特性曲线而言）定义：n0:该特性理想空载转速 n1:该特性额定负载转速 静差率与机械特性曲线硬度的差别：对一组平行的机械特性曲线，硬度相同，但静差率不同。(理想空载转速小，静差率大）,2.调速范围D（对一簇机械特性曲线而言）,定义：电动机在额定负载下，可能的最高转速与最低转速之比,所以得到静差率下降=调速范围下降（nmax,nN

16、一定）nN下降=D上升（nmax,静差率一定）=采用无静差的闭环控制3.调速平滑性定义：相邻两级转速的接近程度。在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速越平滑。相邻两级转速之比，为平滑系数。平滑系数：=ni/(ni-1),越接近1，平滑性越好，当=1时，称为无级调速，即转速可以连续调节。调速不连续时，级数有限，称为有级调速。,4.调速的经济性 投资费用、运行效率及维修费用 5.调速时允许输出 调速过程所能输出的功率与转矩三.调速方式与负载类型的配合 1.稳定运行条件分析 1）T=TL 2）IaIan,即要保证最大程度使用电机，就要使Ia=Ian，也可使调速过程快。,串电阻，降压调速：恒转矩调速

17、 因为Ia=Ian不变，则T=CtIa不变弱磁调速:恒功率调速 同样，EIa=(Un-IaRa)Ia不变，既速度与转矩的乘积nT不变 2.恒转矩负载，恒转矩调速电机稳定时，必然在机械特性曲线和负载特性曲线的交点处，而调速时机械特性曲线（人为机械特性曲线）是移动变化的，既交点只能在负载特性曲线上，而恒转矩负载特性曲线为竖直直线AB要使得调速时电机充分利用，必须满足Ia=Ian，即T=TN为常数，同样为竖直直线AB。当T=TN的直线AB与负载线AB重合时，既调速时t同时满足上面两个条件，电机充分利用，其状态位于AB直线。,结论：恒转矩负载，恒转矩调速时电机能充分利用3.恒功率负载，恒功率调速电机稳

18、定时，必然在机械特性曲线和负载特性曲线的交点处，而调速时机械特性曲线是移动变化的，既交点只能在负载特性曲线上，而恒功率负载特性曲线为双曲线CD要使得调速时电机充分利用必须满足Ia=Ian，即E为常数，同样为双曲线CD。当曲线Ia=Ian的双曲线CD与负载曲线CD重合，既调速时电机能被充分利用。结论：电机调速时能满足Ia=Ian，因此电机调速时能充分利用。,4.恒功率负载，恒转矩调速电机稳定时，必然在机械特性曲线和负载特性曲线的交点处，而调速时机械特性曲线是移动变化的，既交点只能在负载特性曲线上，而恒功率负载特性曲线为双曲线CD要使得调速时电机充分利用必须满足Ia=Ian，而恒转矩调速曲线Ia=

19、Ian为直线AB直线AB不可能与双曲线CD重合。结论：因此电机调速时不能充分利用。,5.恒转矩负载，恒功率调速电机稳定时，必然在机械特性曲线和负载特性曲线的交点处，而调速时机械特性曲线是移动变化的，既交点只能在负载特性曲线上，而恒转矩负载特性曲线为直线AB。要使得调速时电机充分利用必须满足Ia=Ian，既调速时电机的状态位于双曲线CD。直线AB不可能与双曲线CD重合结论：电机调速时不能满足Ia=Ian，因此电机调速时不能充分利用。,第三节他励直流电动机的制动运行一.概述 制动定义：电磁转矩与转速的实际方向相反 1.转速n,转矩T,电压U的参考方向的定义：电动机加正向并作电动运行时，各量的实际方

20、向为参考方向,与参考方向相同为正,反之为负。所以 制动时，电机在2，4象限运行 电动时，电机在1，3象限运行,2.制动运行的种类 能耗制动 回馈制动 转速反向反接制动 电压反向反接制动二.能耗制动 1.原理：电气线路图，特性曲线 2.能耗制动停车 正向电动时，电源去掉并串电枢回路电阻,当电磁转矩的方向与转速方向相同时,电机运行于电动机状态;当电磁转矩方向与转速方向相反时,电机运行于制动状态。,电动状态，如图所示。,将开关S投向制动电阻 上即实现制动.,由于惯性，电枢保持原来方向继续旋转，电动势 方向不变。由 产生的电枢电流 的方向与电动状态时的 方向相反,对应的电磁转矩 与 方向相反,为制动性

21、质,电机处于制动状态。,制动运行时，电机靠生产机械的惯性力的拖动而发电，将生产机械储存的动能转换成电能，消耗在电阻上，直到电机停止转动。,机械特性方程：制动过程参数状态变化：Ia=(U-E)/(RS+Ra)变负-T变负-n-E-Ia-T-T=0方向变化图示：图2-17 电动状态:T 0,Ia0,E0,TL0,n0 制动状态:T 0,TL0,n0机械特性曲线：运动状态点变化过程：A-B-C电阻值大小：Rs=-E/Ia-Ra,E为制动瞬间电动机感应电动势，此时Ia允许最大值。,能耗制动时的机械特性为：,电动机状态工作点,制动瞬间工作点,制动过程工作段,电动机拖动反抗性负载，电机停转。,若电动机带位

22、能性负载,即下放重物，稳定工作点,电动状态（电路未改变之前,A点）：EIa0,表示电动机将电能转化为动能 制动状态：（B点）EIa EIa=-Ia2(Ra+Rs)电动机由于摩擦力和电磁转矩而停止，因此，电动机动能转化为摩擦力消耗的热能和电枢电阻消耗的热能。,3.能耗制动用于恒速下放重物机械特性方程：同前制动过程参数状态变化：Ia=(U-E)/(RS+Ra)变负-T变负-n-E-Ia-T-T=0-T变正-n变负，大小增加-T=TL（稳定）方向变化图示：制动状态:T 0,TL0,n0(第二象限）T 0,Ia0,E0,n0(第四象限）机械特性曲线：,能耗制动时的机械特性为：,电动机状态工作点,制动瞬

23、间工作点,制动过程工作段,电动机拖动反抗性负载，电机停转。,若电动机带位能性负载,即下放重物，稳定工作点,运动状态点变化过程：A-B-C-D电阻值大小：同前能量分析（对第二象限和第四象限都有）EIa0,表示机械能转化为动能后，再被电动机转化为电能，最后以热能形式消耗在电枢回路的电阻上。UIa=0,表示电网断开，无能量传递。,三.电压反向反接制动,电压反接制动时接线如图所示。,开关S投向“电动”侧时，电枢接正极电压，电机处于电动状态。进行制动时，开关投向“制动”侧，电枢回路串入制动电阻 后，接上极性相反的电源电压，电枢回路内产生反向电流：,反向的电枢电流产生反向的电磁转矩，从而产生很强的制动作用

24、电压反接制动。,机械特性方程：机械特性曲线：制动过程参数状态变化：Ia=(-U-E)/(RS+Ra)变负-T变负-n-E-Ia-T-T=0,方向变化图示：电动状态(电压未反向前）:T 0,Ia0,E0,TL0,n0,U0 制动状态:T 0,TL0,n0,-UB-C电阻值大小：方法同上,能量转化分析：EIa0,表示电网向电动机传递能量。E=-U-Ia(Ra+Rs)-Ia2(Ra+Rs)=EIa+UIa 电阻耗能 电动机能量 电源能量 以上说明制动过程中，电网向电枢回路输送能量，同时电动机将动能转化成电能并输送至电枢回路，它们都消耗在电阻的热能上了。,四.转速反向反接制动（倒拉反转）倒拉反转反接制

25、动只适用于位能性恒转矩负载 在电枢回路中串联一个较大的电阻,转速反向电压正向,即可实现制动.机械特性方程：,机械特性曲线：制动过程参数状态变化：Ia=(U-E)/(RS+Ra)变小-T减小,Tn-E-Ia-T-T=TL,电枢回路串入较大电阻 后特性曲线,正向电动状态提升重物(A点),负载作用下电机反向旋转(下放重物),电机以稳定的转速下放重物D点,工作点由A-B-C-D,CD段为制动段,方向变化图示：电动状态:（增加电阻改变电路后，n下降）T 0(T 0,E0,TL0,n0,U0 制动状态:（第四象限，n增加）T 0,Ia0,E0,n0运动状态点变化过程：A-B-C-D,能量转化分析：（D点）

26、EIa0,表示电网向电动机传递能量。E=U-Ia(Ra+Rs)-Ia2(Ra+Rs)=EIa+UIa 电阻耗能 电动机能量 电源能量 以上说明制动过程中，电网向电枢回路输送电能，同时电动机将动能转化成电能并输送至电枢回路，它们都消耗在电枢电阻的热能上了。（与电压反向反接制动比较）,五.回馈制动定义：nn0,E和U同号，EU,Ia0,TO 电磁转矩为制动转矩，电机工作在发电状态。两 种实现方法:(1)增加转速(2)减小U.机械特性方程：不变机械特性曲线：,当电车下坡时，运行转速可能超过理想空载转速,进入第二象限,电压反向反接制动带位能性负载进入第四象限,制动过程参数状态变化：(1)遇下坡，TL变

27、负-n-E-Ia-T-T=0，n=n0,E=U0-n n0，Ia变负，T 也变负，Tn-T=TL 以上黑色过程为电动，红色过程为回馈制动(2)U 变小,n0变小-nn0,Ia变负,T变负-n-E-Ia-T-T=0,Ia=0,n=n0,E=U0-T变正,Ia变正-T-T=TL以上黑色过程为电动，红色过程为回馈制动方向变化图示：T 0,TL0,U0,EU,运动状态点变化过程：A-C能量转化分析：EIa Ia2Ra+UIa=EIa 电阻耗能 电源输能 电动机能量以上说明回馈制动过程中，电动机将动能转化成电能，再将大部分电能通过电枢回路返回至电网。,第四节直流拖动系统的过渡过程,稳定运行：过渡过程：过

28、渡过程定义：是系统从一种稳定状态到另一种稳定状态过渡所经历的过程变化：na目的：控制过渡过程，减小损耗，提高效率，准确停车方法：解析法，图解法，计算机仿真或数值计算分析,一忽略电枢电感时的过渡过程,产生原因:能量不能突变电磁惯性：电感电流不能突变机械惯性：转速不能突变.他励直流电动机拖动恒转矩负载过渡过程一般规律（电枢串电阻）运动方程：0 机械特性：,得到：令 得：其解为：将边界条件t=0,n=nB带入得：,同样可得：一般表达式：三要素法BG:起始值，ED：终止值（稳态值）Tm:时间常数初始值：过渡过程开始前的稳态值稳态值：过渡过程开始后，电机满足机械特性与负 载特性的交点机电时间常数：运动方

29、程和机械特性中有关参数的 确定,推广：对电压引起的过渡过程，解法相同对负载转矩发生突变引起的过渡过程，解法也相同由过渡过程开始到转速nME（或ME，ME）达到某一中间值所经历的时间tME。,.他励直流电动机带恒转矩负载，电枢回路串固定电阻启动的过渡过程分析：转速初始值n0，所以过渡过程可视为U从0到某一定值变化而引起的过渡过程.设起动瞬间t=0。起始值：nBG=0,IaBG=U/(Ra+Rs),TBG=CTIaBG,终止值：TED=TL,IaED=TED/CT,nED=U-(Ra+Rs)IED/(Ce)机电时间常数：,满足t=4Tm，时认为过渡过程已经结束。,3.他励直流电动机串电阻分级起动时

30、间计算(以3级为例)t在0-t1时间段：电枢电阻为Ra+Rst1+Rst2+Rst3IaBG=I1,IaED=IL,Iame=I2,则t1=Tm1ln(I1-IL)/(I2-IL),t在t1-t2时间段：电枢电阻为Ra+Rst2+Rst3IaBG=I1,IaED=IL,Iame=I2,则t2=Tm2ln(I1-IL)/(I2-IL)t在t2-t3时间段：电枢电阻为Ra+Rst3IaBG=I1,IaED=IL,Iame=I2,则t3=Tm3ln(I1-IL)/(I2-IL),t在t3-t4时间段：电枢电阻为RaIaBG=I1,IaED=IL,Iame=IL,则t4=Tm3ln(I1-IL)/(I

31、L-IL)-无穷大这里取t4=4Tm4,得到总时间：t=t1+t2+t3+t4=(Tm1+Tm2+Tm3)ln(I1-IL)/(I2-IL)-4Tm,4.电压反向的反接制动过渡过程分析 1)位能性恒转矩负载nBG=nB,nED=nC,TBG=TB,TED=TL,速度降为0的时间为tb,Tp为n=0时的电磁转矩 2)反抗性恒转矩负载,三 过渡过程中能量损耗1.空载过渡过程能量损耗(铜耗,不考虑电枢电感)W为电枢回路铜耗，E为电源输入总能量,1)空载起动能量损耗BG=0,x=0,分别带入上面两式得：2)空载能耗制动停车的能量损耗由U=0得0=0,X=0,3)电压反向反接制动空载停车U0,00,BG

32、=-0,X=0 能量损耗由电源(J02)和动能释放提供(0.5 J0 2)。,4)电压反向反接制动空载停车并反向空载起动 这一过程可看成制动停车和反向启动之和即 1）与 3）之和。W=1.5J2+0.5J2=2J2,同时,2.减少过渡过程能量损耗措施1)减少系统动能 减少转动惯量 减少额定转速2)采用逐渐升压起动3)选用合适的制动方式 尽量使用能耗制动,少用反接制动,第五节 其他类型直流电动机运行特点,一.串流直流电动机 1.固有特性磁路饱和时，即当IaIa,为常数磁路未饱和，即当IaIa,=kIa所以磁路饱和时:电路特性同他励直流电机磁不饱和时：,由T=CtIa=CtkIa2=Ia=(T/C

33、tk)1/2得n=C/(T1/2)-B,其中 C=UN(Ctk)1/2/(Cek)为常数2.人为特性 1)电枢回路串电阻 磁路未饱和：R-B,曲线下移，n=A/Ia-B 磁路饱和：励磁不随Ia变化而变化，为恒值，类似他励。T（或Ia）为常数：R(U=E+IaR)-E(E=Ce n)-n 2)降低电源电压 当磁路未饱和：U-C 当磁路饱和：类似他励 T（或Ia）为常数：U(U=E+IaR)-E(E=Ce n)-n,3.串励直流电动机调速 串电阻，降压等4.串励直流电动机作电动运行的特点(1)磁路未饱和T=CtIa=CtkIa2=起动转矩大，过载能力强。(2)T-Ia,-n=(Un-IaR)/(C

34、e)-特性变软(3)n=A/Ia-B,当Ia很小时，则n很大，Ia-0=n-,与他励直流电机Ia-0时进行比较(4)Ia换向-换向-T=Ct Ia不换向,5.串励直流电动机制动运行特点 1)能耗制动实现方法：电源断开,电枢回路串入电阻 励磁反接，则E=IaR=Ia R,(Ia反向)电路图磁化曲线：机械特性曲线：过渡过程：T反向-n-E-Ia-T-R-T-n-E-Ia-T-T=0,n=0 A-B-C-D-O,2)转速反向反接制动(位能性负载)实现方法：电枢回路串大电阻 电枢回路串大电阻R=Ia-T-n-E-Ia-T-T=TL 3)电压反向反接制动(反抗性负载)实现方法：电枢回路串大电阻,电压实际

35、方向不变，电机方向变反，电枢电流反向,励磁电流方向不变。过渡过程变化:.Ia反向，IL方向不变-T反向-n-E-Ia-T-n=0,TTL(D点）-n反向-E反向-Ia-T-T=TL,二.复励差复励,积复励 机械特性曲线比较 特点:具有串励直流电机特点，起动转矩很大，过载能力强。并励 可轻载运行 n=(U-Ia)/(Ce),人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。,