1、船舶电机与电气控制系统船舶电机与电气控制系统机电系机电系 电气教研室电气教研室电力拖动电力拖动思考题思考题电力拖动电力拖动本章要求：本章要求：(demand)1.掌握直流电机的结构。掌握直流电机的结构。2.会分析直流发电机和电动机的工作原理。会分析直流发电机和电动机的工作原理。3.掌握直流电机的励磁方式。掌握直流电机的励磁方式。4.掌握直流发电机的起压条件。掌握直流发电机的起压条件。5.掌握直流电动机的机械特性。掌握直流电动机的机械特性。电力拖动电力拖动 主要内容主要内容：(content)直流电机的结构直流电机的结构主要掌握：主要掌握：定子机转子结构定子机转子结构 直流电机的铭牌数据直流电机
2、的铭牌数据 主要掌握：主要掌握：电压、电流、容量等参数电压、电流、容量等参数 直流电机的励磁方式直流电机的励磁方式 主要掌握：主要掌握：串励、并励、复励串励、并励、复励电力拖动电力拖动NSNS 直流电机由定直流电机由定子子(磁极磁极,机座、电机座、电刷刷),转子转子(电枢、换向器电枢、换向器)构成。构成。电力拖动电力拖动 由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。由铁心、绕组（线圈）、换向器组成。由永久磁铁做成。由永久磁铁做成。磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。形成电磁铁。磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称 为励磁。为励磁。直
3、流电机的构造直流电机的构造一、一、定子主要部件定子主要部件1 1主磁极：主磁极：主极铁心由薄钢板冲片叠成，其上套有励磁绕组，通入直流励磁电流产生主磁场。2 2换向极：换向极：铁心由整块钢制成，尺寸比主极小；与主磁极相间分布。换向极用于改善换向，以减少因电磁原因而引起的电刷下的火花。换向极绕组与电枢电路串联，换向极磁场与交轴电枢反应磁场方向相反。它不仅用来抵消电枢反应磁场，而且使处于换向的绕组切割换向极磁场以产生可抵消电流换向引起的感应电动势，达到减少换向火花的目的。图 4-2-1 直流电机解体图3 3机座：机座：是直流电机的固定支撑和防护的部件，又是磁路的一部分。有磁通经过的部分称为磁轭。机座
4、通常是由铸钢制成或由钢板卷焊而成。4电刷装置电刷装置：主要有刷架、刷杆、刷握、炭刷及压紧弹簧等组成。为减少由机械原因而引起的电火花，炭刷插在刷握中应，而且随着炭刷的磨短应及时调整压紧弹簧，以保持与换向器适当的接触压力。2 2电枢绕组：电枢绕组：各绕组线圈的两个出线端按一定的规律焊接到换向器片上，形成一闭合回路。1 1电枢铁心：电枢铁心：由硅钢片叠成，固定在转子支架或转轴上。铁心圆周上均匀分布的槽内嵌放电枢绕组。电枢铁心是磁路的一部分，二、转子主要部件二、转子主要部件3 3换向器：换向器：换向器的作用是将电枢线圈中的交流变为直流或相反。由许多楔形铜片（换向片）叠成圆筒形，片间用云母绝缘。换向器片
5、放置在套筒上；用压圈固定，压圈本身又用螺帽固紧。换向器装在轴上。电枢线圈的出线端就焊接在换向器片端部的升高片的小槽中。电力拖动电力拖动一、构造一、构造(structure)电力拖动电力拖动基本构造：定、转子基本构造：定、转子 stator and rotor 电刷、换向器作用：电刷、换向器作用：起机械起机械整流器作用整流器作用。后续基本原理中进一。后续基本原理中进一步介绍（元件交流，电刷两端直步介绍（元件交流，电刷两端直流）。流）。注意：注意：各部件的作用各部件的作用。电力拖动电力拖动结构结构细说细说电力拖动电力拖动二、主要铭牌数据二、主要铭牌数据(main nameplate data)1.
6、1.额定容量额定容量capabilitycapability（KWKW）:是指额定状态下是指额定状态下,发电机输出的电功率发电机输出的电功率Pn=UnIn,或电动机轴上输出或电动机轴上输出的机械功率的机械功率Pn=UnIn n;2.2.额定电压额定电压（V voltage）：端电压端电压Un;3.3.额定电流额定电流（A ampere）：发电机输出的或电动发电机输出的或电动机输入的额定电流机输入的额定电流In;4.4.额定转速额定转速nN (rotate speed)：额定状态下的额定状态下的转速转速;电力拖动电力拖动他励电动机他励电动机separately excited：励磁线圈与转子电枢
7、的电源分开。励磁线圈与转子电枢的电源分开。并励电动机并励电动机shunt-wound motor：励磁线圈与转子电枢并联到励磁线圈与转子电枢并联到 同一电源上。同一电源上。串励电动机串励电动机series wound motor：励磁线圈与转子电枢串联接励磁线圈与转子电枢串联接 到同一电源上。到同一电源上。复励电动机复励电动机compound-wound motor：励磁线圈与转子电枢的励磁线圈与转子电枢的 联接有串有并，接在同一电源上。联接有串有并，接在同一电源上。M他励他励UfIfIaUM并励并励UIfM串励串励UM复励复励U三、直流电机的励磁方式三、直流电机的励磁方式Excitation
8、 Mode 电力拖动电力拖动 主要内容主要内容：content 直流发电机及电动机的工作原理直流发电机及电动机的工作原理 主要掌握：主要掌握：区分电动机与发电机原理区分电动机与发电机原理 直流电机电动势与电磁转矩直流电机电动势与电磁转矩 主要掌握：主要掌握：区分发电机与电动机的转矩与电动势区分发电机与电动机的转矩与电动势 直流电机的电刷位置直流电机的电刷位置主要掌握：主要掌握：电刷在那个位置产生的火花最小电刷在那个位置产生的火花最小 电力拖动电力拖动一、工作原理一、工作原理（work principle）直流电源直流电源Electric source电刷电刷brush换向器换向器commuta
9、tor线圈线圈windinga.电动机电动机motor电动机的电磁转矩电动机的电磁转矩是是驱动转矩驱动转矩.在旋在旋转的过程中转的过程中,电枢电枢线圈也切割磁场而线圈也切割磁场而产生电动势产生电动势,该电该电动势的方向总是与动势的方向总是与电流方向相反电流方向相反,故故称为称为反电动势反电动势.电力拖动电力拖动b.发电机发电机generators 电枢绕组在原动机的拖动电枢绕组在原动机的拖动下逆时针方向旋转下逆时针方向旋转 发电机的电动势发电机的电动势(electromotive force)为为电源电源电动势电动势。电枢中有电流以后。电枢中有电流以后,电流与磁场相作用产生电磁电流与磁场相作用
10、产生电磁转矩。转矩。方向与转动方向相反方向与转动方向相反,故称故称反转矩（阻转矩反转矩（阻转矩counter torque）。在在线圈内部线圈内部是一个方向不断改变的是一个方向不断改变的交变电动势交变电动势，而而电刷之间电刷之间的电动势则是的电动势则是方向不变的直流方向不变的直流。电力拖动电力拖动 在在线圈内部线圈内部(inside)是一个方向不断改变的是一个方向不断改变的交变电动势交变电动势，而，而电电刷之间刷之间的电动势则是的电动势则是方向不变的直流方向不变的直流。电力拖动电力拖动电机运行电机运行方式方式E与与Ia的的方向方向E的的作用作用TM的的性质性质转矩之间转矩之间的关系的关系发电机
11、发电机相同相同电源电动电源电动势势阻转矩阻转矩Tl=TM+T0电动机电动机相反相反反电动势反电动势驱动驱动转矩转矩TM=TL+T0电力拖动电力拖动 电枢通入电流后，产生电磁转矩，使电机在磁场中转电枢通入电流后，产生电磁转矩，使电机在磁场中转动起来。通电线圈在磁场中转动，又会在线圈中产生动起来。通电线圈在磁场中转动，又会在线圈中产生感应电动势（用感应电动势（用E表示）。表示）。二、恒定二、恒定(invariablenes)的电动势和电磁转矩的电动势和电磁转矩FFU+NS电刷电刷换向片换向片IIEEKE:与电机结构有关与电机结构有关的常数称为电势常数的常数称为电势常数nKEeKT:与电机结构有关的
12、与电机结构有关的常数常数,称为转矩常数称为转矩常数Torque constantaTIKT电力拖动电力拖动位置不正确，产生位置不正确，产生增磁性电枢反应增磁性电枢反应电刷在电刷在“几何中几何中心线心线”上上三、电刷的正确位置三、电刷的正确位置 right position 电刷的位置正确与否电刷的位置正确与否,将影响到正负电刷间的电动势将影响到正负电刷间的电动势E,从从而影响到而影响到发电机的电压发电机的电压和和电动机的转速电动机的转速;同时电刷的位置也影同时电刷的位置也影响到电刷下的响到电刷下的火花火花。确定电刷正确位置的原则是确定电刷正确位置的原则是:使正负电刷间能获得最大电动势。使正负电
13、刷间能获得最大电动势。位置不正确，产生位置不正确，产生去磁性电枢反应去磁性电枢反应电力拖动电力拖动 主要内容主要内容：content 直流发电机的空载特性直流发电机的空载特性 主要掌握：主要掌握：区分电动机与发电机原理区分电动机与发电机原理 自励自励直流发电机的起压直流发电机的起压 主要掌握：主要掌握：起压条件起压条件 直流发电机的外特性及电压变化律直流发电机的外特性及电压变化律主要掌握：主要掌握：电压与电流的关系电压与电流的关系电力拖动电力拖动因为因为E=Ken,而而与与If之间为磁化曲线关系之间为磁化曲线关系,所以空载特性所以空载特性曲线与磁化曲线相似。曲线与磁化曲线相似。一一.空载特性空
14、载特性noload characteristics（1）剩磁剩磁(remanence)电压电压Er：励磁电流等于零时的开路电压励磁电流等于零时的开路电压,约为约为额定电压的额定电压的25。当发电机空载当发电机空载(I=0)及保持额定转速不变时及保持额定转速不变时,电枢电动势电枢电动势(或空或空载电压载电压U0)与励磁电流与励磁电流If之间的关系之间的关系E=f(If)。EEr0If（2）正常工作在正常工作在弯曲弯曲(blend)段段（3）调节调节If 可以调节发电机可以调节发电机电压电压电力拖动电力拖动二二.自励发电机的起压自励发电机的起压(voltage build-up)自励发电机的自励自
15、励发电机的自励(self-excitation)起压过程起压过程(靠靠剩磁剩磁建立电压建立电压)EE=f（If）Er0IfE=IfRf以并励为例：以并励为例：非线性的空载特性曲线非线性的空载特性曲线(E=f(If)与线性的场阻线与线性的场阻线(Rf=E/If)的交点即为自励的稳定电压的交点即为自励的稳定电压(stable voltage)。电力拖动电力拖动EE=f（If）Er0IfE=IfRf分析起压过程分析起压过程(process)：剩磁通剩磁通剩磁电动势剩磁电动势fI励磁电流励磁电流fIE励磁磁场励磁磁场剩磁磁场剩磁磁场磁场方向一致磁场方向一致稳定在稳定在A点点A3.励磁电路的电阻要适当励
16、磁电路的电阻要适当。自励发电机的自励起压条件自励发电机的自励起压条件(voltage build up condition):1.发电机要有剩磁；发电机要有剩磁；2.励磁电流磁场与剩磁场方向相同；励磁电流磁场与剩磁场方向相同；4.转速要适当转速要适当。电力拖动电力拖动三三.外特性外特性external characteristic 在保持并励总电阻和额定转速不变的条件下在保持并励总电阻和额定转速不变的条件下,发电机的有载端电压与负载电流之间的关系发电机的有载端电压与负载电流之间的关系U=f(I)。直流发电机电枢直流发电机电枢(armature)电路的电压平衡方程电路的电压平衡方程(equati
17、on)为为UEI Raa电力拖动电力拖动a.他励发电机他励发电机(separately excited generator)电枢电流电枢电流Ia等于负等于负载电流载电流Ib.并励发电机并励发电机(shunt wound generator)IIIaf电枢电流电枢电流只有电枢电阻引起端电压的微小变化只有电枢电阻引起端电压的微小变化电枢电阻引起端电压的下降将进电枢电阻引起端电压的下降将进一步引起并励电流及感应电动势一步引起并励电流及感应电动势的减小的减小,电动势的减小电动势的减小,又使电压又使电压进一步下降进一步下降电力拖动电力拖动3.复励发电机复励发电机compound generator II
18、Iaf电枢电流电枢电流armature current复励发电机主磁极上的串励绕组的励磁电流可以是负载电流复励发电机主磁极上的串励绕组的励磁电流可以是负载电流(短短复励复励)或电枢电流或电枢电流(长复励长复励),复励发电机又分为复励发电机又分为积复励发电机积复励发电机和和差差复励发电机复励发电机。电力拖动电力拖动 积复励积复励cumulative compound excitation：串励与并励磁场方向一致的复励发电机称为积复串励与并励磁场方向一致的复励发电机称为积复励发电机励发电机 差复励差复励differential compound：串励与并励磁场方相反的复励发电机称为差复串励与并励磁
19、场方相反的复励发电机称为差复励发电机。励发电机。根据串励绕组对端电压的补偿程度又分为根据串励绕组对端电压的补偿程度又分为平复励、平复励、欠复励和过复励发电机。欠复励和过复励发电机。当供电线路较长时，一般采用过复励。当供电线路较长时，一般采用过复励。船上采用平复励。船上采用平复励。电力拖动电力拖动直流发电机从空载到满载端电压变化的程度用直流发电机从空载到满载端电压变化的程度用电压变化率表示电压变化率表示,即即uUUUnn%0100%过复励的过复励的u 0;电力拖动电力拖动四四.转矩和功率的平衡转矩和功率的平衡(balance)当发电机稳定运行时当发电机稳定运行时,发电机机械转矩发电机机械转矩 T
20、1=T+T0 电磁阻转矩电磁阻转矩空载转矩空载转矩机械功率机械功率 mechanism power P1=Pe+P0发电机的效率发电机的效率(efficiency):PP/1电力拖动电力拖动 主要内容主要内容：content 直流电动机的构造直流电动机的构造 主要掌握：主要掌握：结构结构 直流电动机的分类直流电动机的分类主要掌握：主要掌握：他励、并励、串励、复励他励、并励、串励、复励 直流电动机的工作原理直流电动机的工作原理主要掌握：主要掌握：工作原理工作原理电力拖动电力拖动 直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂直流电动机虽然比三相交流异步电动机结构复杂，维修也不便，但由于它的调速性能较
21、好和起，维修也不便，但由于它的调速性能较好和起动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机械或动转矩较大，因此，对调速要求较高的生产机械或者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动者需要较大起动转矩的生产机械往往采用直流电动机驱动。机驱动。电力拖动电力拖动)直流电机按照励磁方式可分为他励电动机直流电机按照励磁方式可分为他励电动机、并励电动机、串励电动机和复励电动机、并励电动机、串励电动机和复励电动机 UUfIaM+_+_IffR stRIaUM+_IffR stR+_IE电力拖动电力拖动UIa+_IfM复励复励U+_IMIa电力拖动电力拖动电力拖动电力拖动IU+SbNacd 直流电从两电刷之间通
22、入电枢绕组，电枢电流直流电从两电刷之间通入电枢绕组，电枢电流方向方向如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论如图所示。由于换向片和电源固定联接，无论线圈怎样转动，总是线圈怎样转动，总是S极有效边的电流方向向里极有效边的电流方向向里,N极有效边的电流方向向外。电动机电极有效边的电流方向向外。电动机电枢枢绕组通电绕组通电后中受力后中受力(左手定则左手定则)按顺时针方向旋转按顺时针方向旋转。U+U+电刷电刷brush换向换向 片片commutatorU+IFFTn换向器作用：换向器作用：将外部直流电将外部直流电转换成内部的转换成内部的交流电，以保交流电，以保持转矩方向不持转矩方向不变。变。电力拖动电
23、力拖动U+EETnSbNdFFacII换向片换向片电刷电刷brush KE:与电机结构有关的常数与电机结构有关的常数n:电动机转速电动机转速 ：磁通磁通magnetic fluxE=EK n电力拖动电力拖动U+EETnSbNdFFacII换向片换向片电刷电刷aaaaRInKRIEUE RaIaE+UM电力拖动电力拖动电力拖动电力拖动02TTT 设外加电枢电压设外加电枢电压 U 一定，一定，T=T2(平衡平衡)，此时，此时，若，若T2突然增加，则调整过程为突然增加，则调整过程为达到新的平衡点达到新的平衡点(Ia 、P入入)。T2 n Ia T E nKEE aaaREUI aIKTT 电力拖动电
24、力拖动虽然电源电压虽然电源电压U和和励磁电阻保持不变，但随着励磁方式不同，电励磁电阻保持不变，但随着励磁方式不同，电动机的转矩、转速和机械特性有很大的区别。动机的转矩、转速和机械特性有很大的区别。)f(ITa一、并励电动机一、并励电动机shunt wound motor1.转矩特性转矩特性IaUM+_IffR stR+_IEaaRIEU 由图可求得由图可求得aaREUI ffRUI aafIIII 电力拖动电力拖动aaRIEU aaREUI ffRUI aafIIII 由上分析由上分析(analysis)可知：可知：当电源电压当电源电压U和励磁回路的电阻和励磁回路的电阻Rf一定时一定时,励励磁
25、电流磁电流If和磁通和磁通则则即：并励电动机的磁通即：并励电动机的磁通 n0T)f(ITa)f(Ina2.转速特性转速特性电力拖动电力拖动aEaEIKRKUnaaaI IT TTEKnKERIEU 由以下公式由以下公式(formula)n0T)f(ITa理理想想空空载载转转速速:0KUnE式中：式中：n0)f(Ina电力拖动电力拖动nnn 0TKKRnET2a TKKRKUnETE2a aI IT TTKIaUM+_IffR stR+_IEf(T)n3.机械特性机械特性aEaEIKRKUn电力拖动电力拖动转转速速降降:2aTKKRnET 理理想想空空载载转转速速:0KUnE 式中：式中：nnT
26、KKRKUnETE 02an0nNTNn0T100%nnnnNN0N电力拖动电力拖动)f(ITa二、串励电动机二、串励电动机(Serially Excited Motor)1.转矩特性转矩特性当当Ia较小时，铁心不饱和较小时，铁心不饱和UIa+_IfMfaII 特点：特点：)af(IaKI 2aTaTIKIKT当当Ia较大时，铁心饱和较大时，铁心饱和aTIKT 与并励类似与并励类似电力拖动电力拖动)f(Ina2.转速特性转速特性当当Ia较小时，较小时，aKI aEaEIKRKUnKKRKIKUnEaaE当当Ia较大时，铁心饱和较大时，铁心饱和 与并励类似与并励类似从上式可见，当轻载时串励电动机
27、的转速从上式可见，当轻载时串励电动机的转速急剧上升，将导致电动机的损坏，所以串急剧上升，将导致电动机的损坏，所以串励电动机不允许轻载运行，一般最低负载励电动机不允许轻载运行，一般最低负载不小于额定负载的不小于额定负载的30%n0T)f(Ina电力拖动电力拖动bTaUnf(T)n3.机械特性机械特性2aTaTIKIKTKKRKIKUnEaaE电力拖动电力拖动三、复励电动机三、复励电动机(compound-wound motor)复励复励U+_IMIa 他励的工作特性介于并他励的工作特性介于并励和串励之间。如果并励绕励和串励之间。如果并励绕组磁通势起主要作用，其工组磁通势起主要作用，其工作特性与并
28、励电动机工作特作特性与并励电动机工作特性接近。如果串励绕组磁通性接近。如果串励绕组磁通势起主要作用，其工作特性势起主要作用，其工作特性与串励电动机工作特性接近。与串励电动机工作特性接近。但因为有并励绕组磁通势的但因为有并励绕组磁通势的存在，磁通存在，磁通 不会趋近于零，不会趋近于零，所以空载或轻载时，仍能正所以空载或轻载时，仍能正常运行。常运行。电力拖动电力拖动TKKRKUnETE2ann0Tn0nT00n 0n0nTnOHuman mechanical characteristic of the shunt excitation gereators 电力拖动电力拖动太大会使换向器产生严重的火
29、花太大会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器；烧坏换向器；NaaNast)2010(IRUI 0 nKEE1.起动问题：起动问题：(1)起动电流大起动电流大(2)起动转矩大起动转矩大 起动时，起动转矩为起动时，起动转矩为(1020)TN ,造成机械冲造成机械冲击，使传动机构遭受损坏。击，使传动机构遭受损坏。tasIT Start and Reverse 电力拖动电力拖动NstaNast)5.25.1(IRRUI aastNstRIUR nn0TnnTKKRKUnETE 02aTLT2T1此启动方法，启动设备简此启动方法，启动设备简单，操作方便，但启动能单，操作方便，但启动能耗大。耗大。电力拖动电
30、力拖动 直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要接通接通,不能让它断开不能让它断开,而且起动时要满励磁。否则，而且起动时要满励磁。否则，磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：aNstR2IU目前基本采用可控硅整流目前基本采用可控硅整流电源作为调压电源。此启电源作为调压电源。此启动方法，启动电流小，启动方法，启动电流小，启动平稳，启动能耗小。动平稳，启动能耗小。TLT2n0nT0T1电力拖动电力拖动 (3)如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭受严重的机械损伤，而且因电受严重的
31、机械损伤，而且因电电流过大而将绕组电流过大而将绕组烧坏。烧坏。电力拖动电力拖动 电磁转矩：电磁转矩：电力拖动电力拖动与异步电动机相比，虽然结与异步电动机相比，虽然结构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上构复杂，价格高，维护也不方便，但在调速性能上由其独特的优点。由其独特的优点。1.调速均匀平滑，可以无级调速调速均匀平滑，可以无级调速 2.调速范围大，调速比可达调速范围大，调速比可达D=810 以上以上 3.3.调速静差率调速静差率 小。小。由转速公式由转速公式:EKRIUnaa可见直流电机调速方法有三种。可见直流电机调速方法有三种。shunt wound(Separately excit
32、ed)generator speed regulation 电力拖动电力拖动 TKKRKUnETE2a 保持电枢电压保持电枢电压U不变，减小励磁电流不变，减小励磁电流If(调调Rf)以减以减小磁通小磁通 。由式由式0n 0n0nTnOaaaREUI Rf E I n Ia E T nKEE 在高于在高于n的转速下运行的转速下运行电力拖动电力拖动nCnKRIU1EaanCInCKIKT2a1TaTTnP(1)调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受调速平滑，可得到无级调速；但只能向上调，受 机械本身强度所限，机械本身强度所限，n不能太高。不能太高。(2)调速设备简单，经济，电流小，便于控制。调
33、速设备简单，经济，电流小，便于控制。(3)机械特性较硬，稳定性较好。机械特性较硬，稳定性较好。(4)对专门生产的调磁电动机对专门生产的调磁电动机,其其D D可达可达,一般一般D=2电力拖动电力拖动n0n0Tcn0nT0KTnTKKRKUnETE 02a)(a一定一定和和R(1)工作时电压不允许超过工作时电压不允许超过，而，而,所以调速所以调速 只能向下调只能向下调。(2)机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳机械特性较硬，并且电压降低后硬度不变，稳 定性好。定性好。电力拖动电力拖动(4)均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。均匀调节电枢电压，可得到平滑无级调速。(5)调速范围较大。一般调速范
34、围较大。一般D=8D=810U Ia n E Ia (3)属于恒转矩调速。属于恒转矩调速。电力拖动电力拖动nn0TnnTKKRRKUn02ETaE特点：特点：(1)设备简单，操作方便。设备简单，操作方便。(2)机械特性软，稳定性差。机械特性软，稳定性差。(4)能量损耗大，只用于小型直流机。能量损耗大，只用于小型直流机。TL(3)调速范围较小，一般调速范围较小，一般D=22.5电力拖动电力拖动 串励电动机的启动方法与他励电动机一样，串励电动机的启动方法与他励电动机一样，采用电枢串电阻和降压启动。采用电枢串电阻和降压启动。2aTaTIKIKT但但启动转矩较大启动转矩较大 串励电动机的调速方法与他励
35、电动机一样，串励电动机的调速方法与他励电动机一样，采用电枢串电阻和降压启动和弱磁调速。其原理采用电枢串电阻和降压启动和弱磁调速。其原理与他励电动机相同。与他励电动机相同。串励电动机由于理想空载转速无穷大，所以没串励电动机由于理想空载转速无穷大，所以没有回馈制动运行状态，只能进行能耗和反接制动。有回馈制动运行状态，只能进行能耗和反接制动。电力拖动电力拖动1.电机轴上输出的机械功率。电机轴上输出的机械功率。2.额定工作情况下的电枢上加额定工作情况下的电枢上加 的直流电压。（例：的直流电压。（例：110V，220V，440V）3.额定电压下轴上输出额定功额定电压下轴上输出额定功 率时的电流（并励包括
36、励磁和电枢电流）。率时的电流（并励包括励磁和电枢电流）。（：效率）：效率）4.额定转速额定转速nN:在在PN,UN,IN 时的转速。时的转速。直流电机的转速一般在直流电机的转速一般在500500r/min 以上。特以上。特 殊的直流电机转速可以做到很低（如每分殊的直流电机转速可以做到很低（如每分 钟几转）或很高（每分钟钟几转）或很高（每分钟30003000转以上）。转以上）。调速时对于没有调速要求的电机，最大转速调速时对于没有调速要求的电机，最大转速 不能超过不能超过1.2nN。电力拖动电力拖动(3)恒功率负载（恒功率负载（P 一定时，一定时，T和和n 成反比成反比)，要选，要选 软特性电机拖
37、动。如：电气机车等。软特性电机拖动。如：电气机车等。(1)恒转矩的生产机械恒转矩的生产机械(TL一定，和转速无关一定，和转速无关)要选要选 硬特性的电动机，如：金属加工、起重机械等。硬特性的电动机，如：金属加工、起重机械等。(2)通风机械负载，机械负载通风机械负载，机械负载 TL 和转速和转速 n 的平方的平方成正比。这类机械也要选硬特性的电动机拖动。成正比。这类机械也要选硬特性的电动机拖动。直流电机有四个出线端，电枢绕组、励磁绕组直流电机有四个出线端，电枢绕组、励磁绕组各两个，可通过标出的字符和绕组电阻的大小各两个，可通过标出的字符和绕组电阻的大小区别。区别。电枢绕组的阻值在零点几欧姆到电枢
38、绕组的阻值在零点几欧姆到12欧姆。欧姆。电力拖动电力拖动他励他励(并励并励)电机的励磁绕组电机的励磁绕组的阻值有的阻值有几百欧姆几百欧姆。串励电机的励磁绕组串励电机的励磁绕组的阻值的阻值与电枢绕组的相当与电枢绕组的相当。电枢绕组电枢绕组的阻值在的阻值在零点几欧姆到零点几欧姆到12欧姆。欧姆。S1T1B1C1H1 BC1Q1S2T2B2C2H2 BC2Q2电枢绕组电枢绕组他励绕组他励绕组并励绕组并励绕组串励绕组串励绕组 换向极绕组换向极绕组补偿绕组补偿绕组起动绕组起动绕组电力拖动电力拖动思考题思考题(question)1.说明直流电机的主要部件及作用说明直流电机的主要部件及作用2.直流电机有哪几种励磁方式直流电机有哪几种励磁方式3.说明环向极的作用说明环向极的作用4.说明直流发电机的起压条件说明直流发电机的起压条件5.为什么直流发电机不允许直接启动为什么直流发电机不允许直接启动
