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1、直流电动机的电力拖动,他励直流电动机的机械特性: 当U、Ra、If 为常数时，n = f（Te）。, 小，特性较硬；,堵转状态：n=0，, 大，特性较软。,一、固有机械特性:当UN，N， Rc =0时， 小，特性较硬。,二、人为机械特性： 1.电枢回路串电阻：R 0， 大，特性较软。,2.降低电压的人为机械特性： 当N， R =0时，降电源电压。,3. 弱磁的人为机械特性：当 UN， R =0时，减弱励磁磁通。,但励磁回路决不允许开路。,例： 他励直流电动机PN22kW，UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0.125，若保持TL，求串Rc 0.75， 降压U=100V，
2、=0.85N时的Ia 和n。 解：,8.2 他励直流电动机的起动和反转 起动过程：电动机从静止到稳定运行的过程。 要求：Tst1.1 TL Ist （1.52.0）IN (Z2型直流电动机),一、 直接起动 Ist =（1020）IN ，对于一般的直流电动机绝不允许直接起动。但对微型直流电动机，可直接起动。,二、 电枢回路串电阻起动 Ist U(Rst+Ra ) ， I1 （1.52）IN I2 （1.11.2）IN,起动电阻计算：,例8-2 他励直流电动机PN20kW，UN 220V，IN 76A，nN1500rmin，Ra0. 2，若采用四级起动，计算各级起动电阻。 解：,例8-3 对例8
3、-2，要求I1 1.5IN ，计算起动级数和各级起动电阻。 解：,结论： 选择的I1 ，I2或TS1 ，TS2范围越窄，分级起动的级数越多。,三、降低电枢电压起动,Ist URa （1.52）IN 1.1TL Te （1.52）TN,四、他励直流电动机的反转,8.3 直流电动机的调速 一、 电枢回路串联电阻调速,a,例8-4 一台他励直流电动机PN22kW，UN 220V，IN 115A，nN1500rmin，Ra0. 125，拖动恒转矩负载。若转速调到1000rmin，求电枢回路需串入多大电阻? 解：,二、 降低电枢电源电压调速,a,例8-5，例题8-4中，拖动恒转矩负载。速度调到1000r
4、min，采用改变电枢电源电压调速时，电枢电源电压应调到多少伏？ 解：,三、弱磁调速,a,例8-6 拖动恒转矩负载。弱磁磁通减少到0.8额定磁通值，转速为多少？电机是否能长期运行在弱磁状态？ 解：,8.4 他励直流电动机的制动,电气制动:电动机的电磁转矩 Te 与转速 n 的方向相反， Te 起制动作用。,制动的两个情况： (1)使系统迅速减速停车。即电动机从某一转速迅速减速到零的过程；,(2)限制位能性负载的下降速度，即电动机处于某一稳定的制动运行状态，此时电动机的电磁转矩 Te 起到与负载转矩相平衡的作用。,一、 能耗制动,例8-7 一台他励直流电动机UN 220V，IN 115A，nN15
5、00rmin，Ra0. 125，Iamax 2IN ， TL = 0.9TN ，拖反抗性负载停机，需串多大电阻？拖位能性负载以-300rmin放重物，需串多大电阻？ 解：,二、反接制动 1电压反向反接制动,2倒拉反转制动 拖位能性负载， 串接Rb很大， Tst TL,例8-7，例8-7 中，Iamax 2IN ， TL = 0.9TN ，拖反抗性负载停机，电压反接制动，需串多大电阻？拖位能性负载以-1000rmin放重物，电动势反接制动，需串多大电阻？ 解：,四、 回馈制动：EU，Ia0 1正向回馈制动：U方向不变。,2 反向回馈制动：改变U方向,例8-9，例8-7 中拖位能性负载，TL =
6、TN ，反向回馈制动放重物，需用多大转速？电压反向瞬时， Iamax 2IN ，需串多大制动电阻和用多大转速？ 解：,8.5他励直流电机的四象限运行,实验一 直流并励电动机调速实验,1、调速特性 （1）改变电枢电压调速 保持UUN、If=IfN=常数，T2常数，测取nf（Ua）。 （2）改变励磁电流调速 保持UUN，T2常数，测取nf（If）。,（1）改变电枢端电压的调速 l）直流电动机M运行后，将电阻Rl调至零，I f2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的UUN，I0.5IN，IfIfN记下此时MG的IF值。 2）保持此时的IF值（即T2值）和IfIfN不变，逐次
7、增加Rl的阻值，降低电枢两端的电压Ua，使Rl从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia。,表1-2 IfIfN= mA T2= Nm,（2）改变励磁电流的调速 l）直流电动机运行后，将M的电枢串联电阻R1和磁场调节电阻Rf1调至零，将MG的磁场调节电阻If2调至校正值，再调节M的电枢电源调压旋钮和MG的负载，使电动机M的UUN，I0.5IN 记下此时的IF值。 2）保持此时MG的IF值（T2值）和M的U=UN不变，逐次增加磁场电阻阻值：直至n1.3nN，每次测取电动机的n、If和Ia共取78组记录。,直流电动机型号和功用,Z2系列直流电动机有全国统一设计和企业标准改型两
8、个系列，可供恒转矩或转速范围不大于2：1（调磁场变速）的直流电力拖动之用。电动机的励磁方式为并励或他励（带有少量串励绕组）,他励电压为110V或220V。故此广泛应用在对起动和调遣要求较高的生产机械，如：冶金工业轧钢机，卷扬机，电力机车，金属切削机床，造纸，印刷、纺织、印染、水泥，塑料挤出机械的传动源。,Z2型直流电动机技术数据表,Z3系列为型系列，用以代替Z2老系列，为一般工业用小型直流电动机。与Z2系列相比，具有调速范围广，体积小，转动惯量小，质量轻等优点。安装尺寸与国际电工委员会（IEC）推荐标准相同为卧式结构，机座带底脚。,Z4系列直流电动机是统一设计的新系列，可取代Z2、Z3系列，使
9、用于转速范围大、过载能力1.6倍的电力拖动。恒功率弱磁向上调速可达到1.03.8 nN，恒转矩降低电枢电压向下调速最低可至20r/min。,Z4与Z2、Z3系列相比，具有更多的优点。它不仅可用直流电源供电，更适用与静止整流电源供电，转动惯量小，有较好的动态性能，并能承受较高的负载变化率。适用于需要平滑调速、效率高、自动稳速、反应灵敏的控制系统。,额定电压为160V的电动机，在单相桥式整流器供电情况下，在电枢回路需要接入电抗器以抑制脉动电流。额定电压为440V的电动机不需要外接电抗器。Z4系列电动机一般不带有串励绕组，Z4-315355型两个机组带有补偿机组。Z4-100280型不带补偿机。,2、直流电机主要系列Z4系列：一般用途的小型直流电动机；ZT系列：广调速直流电动机；ZJ系列：精密机床用直流电动机；,
