机电传动控制-小结1-直流电机

转速 方程
n
U
Ia Ra
K
Φ
e
他励电动机的 机械特性
②
人为机械特性
UN＞U1＞U2＞U3
① ②
各物理量
①
③
ΦN＞Φ1＞Φ2
③
参考方向
电路原理图
直流电机的工作原理及特性 小结
直接制动
Rad1＜Rad2＜Rad3
n n0
TL T -TL
电动机 的制动过程 分析
②
UN＞U1＞U2＞U3
①
①降低电枢电压 调速 启动
T
②
n
UN
K
Φ
eN
Ra Rad
K
e
K
Φ
tN
2
T
人为机械特性
转速 方程
n
U
Ia Ra
K
Φ
e
减弱励磁磁通 调速
③ n
UN
K
Φ
e
Ra
K
e
K
Φ2
t
T
他励电动机的 机械特性
固有机械特性
机械特性的 一般表达式
n
UN
K
Φ
eN
Ke
Ra
K
Φ
tN
2
T
n
U
K
Φ
e
Ra
K
e
K
Φ2
t
T
n0
n
基本 方程式
⑴转矩方程式 T ＝ KtΦIa ⑵电势方程式 E ＝ KeΦ n ⑶电压平衡方程式 U＝E＋IaRa
-n0
反向
②
反馈制动
①
A B
②
③
UN＞U1＞U2＞U3
①
①降低电枢电压 调速 启动
②电枢串电阻 调速 启动
③
ΦN＞Φ1＞Φ2 ③减弱励磁磁通 调速
直流电机的工作原理及特性 小结
例一 某起重机吊钩由一台绕线式三相异步电动机拖动。
⑴ 提升重物要求有低速、高速二挡。
① 高速时转速nA，
为工作在固有特性上；
难点
电流、电势的换向过程和电动机的制动过程；
电动机在各种运转状态下电磁转矩 T、负载转矩 TL， 转速 n 、电枢电流 Ia ，和电势 E 等符号的确定。
直流电机的工作原理及特性 小结
制动 反馈制动 反接制动 能耗制动
降低电枢电压 启动 调速 电枢串电阻 启动 调速
①
n
U
K
Φ
eN
Ke
Ra
K
Φ
tN
2
T
直流电机的工作原理及特性 小结
直流电机的工作原理及特性 交流电动机的工作原理及特性
1.三相异步电动机的
1.直流电机的
基本结构和工作原理
基本结构和工作原 2.三相异步电动机的
理
理
定子电路和转子电路
解
2.直流发电机
3.三相异步电动机的转矩与
3.直流电动机的
机械特性
机械特性
4.三相异步电动机的
直流电机的工作原理及特性 小结
间接制动 正向反馈制动 n
n≠0 运行
n=0 停止
反馈制动 反接制动 能耗制动
电反源制接A动能制耗动B -TL
Rad1＜Rad2＜Rad3
反向电动
n0 ②
正向电动 ①
TL T 倒拉 反接制动 能耗制动
-n0
反向
②
反馈制动
电动机 的制动过程 分析
UN＞U1＞U2＞U3
①
①降低电枢电压 调速 启动
②电枢串电阻 调速 启动
③
ΦN＞Φ1＞Φ2 ③减弱励磁磁通 调速
直流电机的工作原理及特性 小结
间接制动 正向反馈制动 n
n≠0 运行
n=0 停止
反馈制动 反接制动 能耗制动
电反源制接A动能制耗动B -TL
Rad1＜Rad2＜Rad3
反向电动
n0 ②
正向电动 ①
TL T 倒拉 反接制动 能耗制动
提升
② 低速时转速nB＝0.25nA，
重物
为工作于转子串联电阻的特性上。
⑵ 下放重物要求有低速、高速二挡。
① 高速时转速nC
下放
为工作在负序电源的固有特性上，
重物
② 低速时转速nD＝－nB，
仍然工作于转子回路串电阻的特性上。
直流电机的工作原理及特性 小结
采取电流截止负反馈调速系统，可以获得“堵转”特性
例二 n'0 n坏电机。
(常称“挖土机”特性)，防止电流过大而烧 n'0 n
B-电流负反馈特性
转折点
n0
A-转速 负反馈特性
n正0 常
工作区域
堵转点 “堵转”
区域
O
Ia0 I
O
I0 Ia0 I
调速系统静特性 当挖土机遇到坚硬的石块而过载时，
电动机停下，电流也只是堵转电流Ia0。
n n07 n06 例三 n05
②电枢串电阻 调速 启动
③
ΦN＞Φ1＞Φ2 ③减弱励磁磁通 调速
直流电机的工作原理及特性 小结
间接制动 直接制动
Rad1＜Rad2＜Rad3
n n0
TL T -TL
-n0
电动机 的制动过程 分析
②
UN＞U1＞U2＞U3
①
①降低电枢电压 调速 启动
②电枢串电阻 调速 启动
③
ΦN＞Φ1＞Φ2 ③减弱励磁磁通 调速
① ②
各物理量
③
参考方向
电路原理图
直流电机的工作原理及特性 小结
制动 反馈制动 反接制动 能耗制动
降低电枢电压 启动 调速
①
n
U
K
Φ
eN
Ke
Ra
K
Φ
tN
2
T
电枢串电阻 启动 调速
②
n
UN
K
Φ
eN
Ra Rad
K
e
K
Φ
tN
2
T
减弱励磁磁通 调速
③ n
UN
K
Φ
e
Ra
K
e
K
Φ2
t
T
Rad1＜Rad2＜Rad3
所；
拓展 应用
④ 学会用机械特性的四个象限分析直流
电动机运行状态；
控制
⑤ 学会根据他励直流电动机的铭牌技术 电动机
数据，确定电动机启动等运行特性。
直流电机的工作原理及特性 小结
重点
由于机械特性是根据转矩、电势、电压平衡方程式推 导出来的，而机械特性又是分析启动、调速和制动特 性的依据，所以机械特性是电动机内容的重中之重； 他励直流电动机的启动特性； 他励直流电动机的调压调速特性。
4.直流他励电动机的
启动特性
启动特性
5.三相异步电动机的
掌
5.直流他励电动机的
调速方法与特性
握
调速特性
6.三相异步电动机的
6.直流他励电动机的
制动特性
制动特性
7.单相异步电动机
应用
8.同步电动机
感谢下 载
直流电机的工作原理及特性 小结
① 基在了本解要直求流电动机的基本结构的基础上，选择
理解 基础
掌
着重掌握直流电机的基本工作原理，电特动别机应
握转矩方程式、电势方程式和电压平衡方程
式； 学习 ② 掌握直流电动机的机械特性，特别是人为机械特性； 重点 ③ 掌握直流电动机启动、调速和制动
的各种方法，以及各种方法的优缺点和应用场
n04 n03 n02 n01
n0
直流电机的工作原理及特性 小结
⑴★ ⑥
⑶⑵ ④ ② ★
⑸⑷
★
⑦
T＝KtΦIa ⑴转矩
⑤
E＝KeΦn ⑵电势
③ U＝E＋IaRa ⑶电压
①
U
n
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Φ
eN
平衡 ⑷ 机械
Ra
K
e
K
Φ
tN
2
T
特性
Φ7 0
Φ6 Φ5 Φ4 Φ3 Φ2 Φ1 ΦN
TL
(ΦN＞Φ1＞Φ2＞Φ3＞ Φ4＞Φ5＞Φ6＞Φ7 )