电动机的机械特性教案VIP专享VIP免费

第一章电力拖动糸统的动力学基础【引入】用电动机作原动机的拖动方式，称为电力拖动。现代化矿井使用着大量的生产机械，几乎全部是采用电力拖动的。第一节机械特性一、电力拖动装置的组成通常，一套电力拖动装置由工作机构（生产机械）、电动机、传动机构和控制设备四部分组成。如图1.1.1所示。电源檸制设备———-电动机一传动机构*工作机械图1.1.1电力拖动系统示意图1、工作机构工作机构是生产机械执行工作的机械部分，如提升机的卷筒、钢丝绳及提升容器，米煤机的滚筒与截齿等。电力拖动过程中，负荷的变化往往来自工作机构。2、电动机电动机是电力拖动装置的原动机，它的作用是把电源提供的电能转变为机械能用以拖动生产机械运转。电动机分父流电动机和直流电动机两大类。3、传动机构大多数情况下，电动机与工作机构并不直接连接，而是中间还有一套传动机构用来变速或改变运行方式，如联轴器、皮带、链条及减速器等。4、控制设备控制设备是控制电动机运转的设备，由各种控制电器和控制电机组成，用以控制电动机的起动、调速、制动和反转等。除了上述四部分外，还有电源装置，如各种开关柜，上面配有继电保护装置和指示仪表，用以向电动机和控制设备供电。、拖动系统的类型单轴系统：电动机的转轴直接与工作机构的转轴相连接的拖动系统；多轴系统：电动机和工作机构之间通过若干传动机构相连接的拖动系统。1、电动运行状态（第一三象限）其特点是电动机转矩M的方向与旋转方向（转速n的方向）相同，M为拖动转矩。电动机从电网取得电能并变为机械能带动负载运转。2、制动运转状态（第二四象限）电动机的转矩M与转速的方向相反，M为制动转矩。此时生产机械带动电动机旋转，电动机吸收机械能并变成电能送回电网或消耗在电阻上。关于制动运转状态的分析将在后面有关章节中讨论。三、机械特性—1、生产机械的负载特性生产机械在运转中受到阻转矩的作用。此转矩叫负载转矩MM反映到电动机轴上即为ML。生产机械的负载特性指其转速nL与负载转矩MJ的关系反映到电动机轴上便是n=/（ML）大多数生产机械的负载特性可归纳为以下三种类型：1）恒转矩特性恒转矩特性的特点是负载转矩与转速无关，如图1.1.3所示。矿井提升机、带式输送机等机械具有这种特性。nML◎MLJVfLMa一位能负载特性；b一反作用负载特性恒转矩负载又分两类：位能负载和反作用负载。2）通风机类负载特性此类负载转矩的大小与转速平方成正比，如图1.1.4所示。在低速下转矩很小，随着转速的升高，负载逐渐加大，加大的速率逐渐减小。通风机、水泵3）恒功率负载特性恒功率负载，转矩与转速成反比，即PL一定时，ML与n成反比。恒功率负载特性如图1.1.5所示。2、电动机的机械特性电动机的机械特性指电动机的转速n与其电磁转矩的关系恒转矩负载特(具有这种特性。这类负载低速阻转矩很小，故起动容图1.1.4通风机类负载特性图1.1.5恒功率负载特PL=Mg=ML$穿一肌"9.55n=/(M)如图1.1.6所示。图中1、2、3、4分别为同步电动机、异步电动机、他励式直流电动机和串励式直流电动机的机械特性。所谓“硬度”系指电动机转矩的改变引起转速Hl〜变化的程度，通常用硬度系数a表示。特性曲线上任一点的硬度系数定义为该点转矩变化的百分数与仔l乙—*转速变化的百分数之比，即乂W一Ma—*A/△n%不同类型的电动机，在相同的AM下An不同因此a也不同。根据硬度系数a的大小，电动机的机械特性可分为三种类型：1、绝对硬特性当转矩变化时电动机的转速恒定不变，△n=0,硬度系数a同步电动机具有这种机械特性。2、硬特性当转矩变化时，电动机的转速变化不大，An较小，硬度系数较大，a(—10)。异步电动机特性曲线的稳定工作部分和他励式直流电动机具有此类特性。3、软特性当转矩变化时，电动机转速变化很大，An很大，硬度系数小，a为(5—1)左右直流串励电动机具有这种机械特性。课后小结：1、电力拖动系统的组成；2、电力拖动系统各物理量的方向；3、电力拖动系统的机械特性。课后作业：习题一第一节拖动糸统的运动学方程式【复习】生产机械的机械特性及其特点。【引入】电力拖动系统是一个整体，电动机通过传动装置带动生产机械运转。电动机的电磁转矩一方面要克服...