电机学第四章课件VIP免费

第4章直流电动机1、起（启）动特性（STARTING）2、工作（运行）特性（OPERATIONCHARACTERISTICS）3、机械特性（TORQUE-SPEEDCHARACTERISTICS）4、调速特性（SPEEDCONTROL）5、制动特性（BRAKING）6、直流电机的换向（COMMUTATION）4.1直流电动机的起动起动：突加电压转速从0上升到所需要转速的过程－－过渡（瞬变、暂态、动态）过程Transient(Dynamical)电路、机械两个方面过渡过程的分析方法写出电机的动态方程求解微分方程得出通解根据初始条件确定常数得出解析表达式解析法：aaaaadIUERILdt直流电动机：空载、加额定励磁突然施加电枢电压不考虑电枢反应解析法写出电机的动态方程（电路、机械运动）转化为状态方程采用数值方法（例如龙格库塔法）借助于计算工具（计算机），编写程序求出变量的数值数值法：直流他励电动机突加电压起动过程的分析电路动态方程：sddTTJJdtdt机械运动方程：忽略电路电感的影响忽略电路电感的影响0jdnnndt其解为jtaaUIeR0(1)jtnne02260ajeTeJRUnCCCaaaaadIUERILdt数值法电路动态方程：sdTTKJdt机械运动方程：,anI标准格式：状态变量：606022TsaaeaaaaadnKCTnIdtJJJdICRUnIdtLLL状态方程：XAXB606022,,TseaaaaaKCTnJJJXABCRUILLL四阶龙格库塔法：h时间步长112341(22)6iiXXkkkk0,1,2,iiti设--时间离散点的序号,()iiXitt--第步时状态变量的值,已知11iiiXtth则--时间时状态变量的值为其中1213243[][(0.5)][(0.5)][()]iiiikhAXBkhAXkBkhAXkBkhAXkB根据初始条件，求得数值解00|ttXX起动性能：最初起动转矩Tst和最初起动电流Ist（Iast）1、起动方法（3个）1)额定电压下直接起动最初起动瞬间00aenECn2()sstastaUUIIR应用场合:适用于小电机－－导线细，电枢电阻大，限制起动电流－－机械惯量小，起动迅速，大电流时间短危险!!有害!!最初起动电流2)降压起动（他励）电枢采用可调压直流电源供电最初起动时降低电压，限制电流到适当值随转速上升，逐渐增加电压，维持足够转矩3)起动器起动电枢回路串入可调电阻－－起动电阻Rst2sstastastUUIIRR转速上升时逐渐减小Rst直到0每次起动前，要仔细检查起动电阻位置最初起动电流2、改变直流电动机转向的方法•他励电动机•并励电动机改变电枢或励磁绕组接线•串励电动机改变电枢或励磁绕组接线•复励电动机保证复励性质不变！！TaTCI改变电枢电流或者磁场方向！！4.2他励（并励）直流电动机的工作特性条件:C,C(C)ffURI特性:222(),(),()nfPTfPfP2221)PTPT2220002260)PPTTTTTn%100%100)32212pPPPPTaTCIaIaaeUIRnCnA.R.n}→n↓－－上翘！！→影响大→影响小4.3他励（并励）直流电动机的机械特性条件:C,C(C)ffURI特性:)(Tfn()()aaapeaapTaUEIRRCnIRRTCI02apeeTRRUnTnTCCC4.3.1机械特性表达式pR－－电枢串接电阻0n－－理想空载转速－－机械特性的斜率()1).aaeUIRnCaTIn2).ARaTInTn0nnT,()ffUCRCIC条件:4.3.2固有(自然)机械特性2NaeNeTNURnTCCCRa很小！！T增大时，n下降很小－－硬特性4.3.3人为机械特性－－与电枢电压、磁通和电枢电阻有关)(Tfn2apNeNeTNRRUnTCCC人为机械特性－－保持其中两个不变改变一个所得到的机械特性1)改变电枢回路电阻Rp电枢电压U和励磁电流If(磁通Φ)保持不变,NNUU理想空载转速n0不变Rp增大，斜率增大，特性变软02aeNeTNURnTnTCCC,0NpR理想空载转速n0正比于电枢电压Un0∝U斜率不变2)改变电枢电压U电枢电阻和励磁电流If(磁通Φ)保持不变机械...