电力拖动演示文稿

（1）首先取转速的方向为正方向； （2）对于电磁转矩，若与相同，则取“+”；反之，若与方
向相反，则取“-”； （3）对负载转矩而言，若与方向相反，则取 “+”；方向相
同则取“-”；
根据上述正负号选取规则，式（3-3）运算结果存在下列三种情况：
1.若 Tem 时TL，则 =常n 值，系统稳态运行；
2.若 Tem 时TL，则
式中，j
n nL
TL
t
TL ( ) L
t
TL (n nL
)
TL
t j
为传动机构总的转速比； L 为工作机构输出轴的机械角速度； T L
（3-4） 为工作
机构的实际负载转矩； t 为传动机构的总效率。
（2）当生产机械驱动电动机时，传动机构的损耗是由生产机械承担的。于是有：
根据上式，折算后的负载转矩为：
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图3.9 恒功率负载的转矩特性
实际生产机械大都是上述典型负载特性的组合。如实际的通风机负载转矩特性可表示
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3.2 各类生产机械的负载转矩特性
定义： 生产机械的负载转矩与转速之间的关系 n 即f (T为L)生产机械的负
载转矩特性，它与电动机的机械特性相对应。
大多数生产机械可归纳为：
恒转矩负载 风机与泵类负载
恒功率负载
A、恒转矩负载的转矩特性
特点： 负载转矩不受转速变化的影响。在任何转速下，负载转矩总是保
，dd n电t 机0 处于加速状态；
3.若 Tem 时TL，则
，dd n电t 机0 处于减速状态。
6
考虑到对实际的大多数拖动系统而言，在电机和生产机械之间存在诸如减速箱、皮 带等传动机构，构成了所谓的多轴拖动系统。在使用式（3-3）时需进行多轴系统到单轴 系统的折算，具体折算方法介绍如下：

IST△
=
1 3
• 起动转矩比
( ) TSTY
TST△
=
U1PY U1P△
2
=
1 3
3 三相异步电动机的起动
• Y－ 起动的使用条件
(1) 正常运行时应采用 形连接的电动机。 (2) ISTY＜Imax （线路中允许的最大电流）。 (3) TSTY＞(1.1 ～ 1.2)TL 。
• 当 R2＜X2 时，sM＜1，R2→TST。
• 当 R2 = X2 时，sM = 1，TS= TM。
• 当 R2＞X2 时，sM＞1，R2→TST 。
R2' ＜ R2"
T TM
R2＜X2 R2=X2 R2＞X2
O sM＜1 sM=1 sM＞1
s
1 三相异步电动机的机械特性
3. 改变定子频率时的人为特性
Q1 FU
U2 V1 Q2
U1
V2
W2
W1
3 三相异步电动机的起动
2. 星形－三角形减压起动（Y－ 起动） 适用于：正常运行为△形联结的电动机。 3 ~ UN
Q1 FU
U2 V1
U1
V2
W2
W1
Q2
Y 起动
3 三相异步电动机的起动
2. 星形－三角形减压起动（Y－ 起动）
适用于：正常运行为△形联结的电动机。
动机，若 TL = 200 N·m，试问能否带此负载： (1) 长期运行；(2) 短时运行；
(3) 直接起动（设 Is 在允许范围内）。
解：查电工手册得知该电机的 PN = 45 kW，
nN = 2 970 r/min，MT = 2.2， ST= 2.0。
(1) 电动机的额定转矩

3)当Tem TL 或 dn 0 时,系统处于减速运行状态，即处于动态。 dt
常把
GD 2 375
dn dt
或(Tem
TL
)称为动负载转矩,把
TL 称为静负载转矩.
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运动方程式中转矩正、负号的规定
首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向， 然后规定：
（1）电磁转矩Tem 与转速 n 的正方向相同时为正，相反时为负。
小，所以起动电流将达很大值。
过大的起动电流将引起电网电压下降、影响电网上其它用
户的正常用电、使电动机的换向恶化；同时过大的冲击转矩会
损坏电枢绕组和传动机构。一般直流电动机不允许直接起动。
为了限制起动电流，他励直流电动机通常采用电枢回路串电
阻或降低电枢电压起动。
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电枢回路串电阻起动——起动时在电枢回路串入起动 电阻Rst
前面分别分析了负载的机械特性和电动机的机械特性。当将电动机与负载 机械构成电力拖动系统时就有一个两者机械特性的配合问题，配合恰当，才
处于某一转速下运行的电力拖动系统，由于受到某种扰动，导致系统的转
速发生变化而离开原来的平衡状态，如果系统能在新的条件下达到新的平衡
状态，或者当扰动消失后系统回到原来的转速下继续运行，则系统是稳定的，
人为机械特性
使用直流电动机时，其固有特
性往往不能满足要求，这时可改变
电源电压U，每极磁通和电枢回路
串接的附加电阻Rsa三个量中的某个
量，从而改变电动机的机械特性，
这样得到的机械特性称为人为机械
特性。
(1)电枢回路串接电阻时的人为
U=UN,=N,电枢回路
串接电阻）

单轴电力拖动系统的功率平衡方程
（ ） Te －TL = J
d
dt
=
d dt
1 J 2
2
电磁功率
负的载功吸率收Pe－PL = J
d
dt
系统动能
(1) Te ＞0 ，即 Te 与Ω 方向相同。
电动机输出机械功率 —— 电动状态。
(2) Te ＜0 ，即 Te 与Ω 方向相反。
电动机输入机械功率 —— 制动状态。
概况2
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概况3
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第7章 电力拖动基础
7.1 电力拖动系统的组成与分类
拖动：原动机带动生产机械运动。 电力拖动：用电动机作为原动机的拖动方式。
一、电力拖动系统的组成
电源
控制设备
电动机
传动机构
工作机构
1. 电力拖动系统的优点 (1) 电能易于生产、传输、分配。 (2) 电动机类型多、规格全，具有各种特性，能
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第7章 电力拖动基础
因为
回转半径 (m)
J = m 2
回转直径 (m)
旋转部分 的质量(kg)
=
Gg（
D 2
）2
=
GD2 4g
飞轮矩 (N·m2)
Te－TL =
GD2 4g
d dt
2n 60
= GD2 GD2 375
dn dt
※ 对于均匀实心圆柱体， 与几何半径 R 的关系为
电动机
Te n
GD12 j1 n1
GD22
vg
Gg
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