第2章第六节电力拖动

当励磁电流为交流时，磁路为交流磁 路，其磁通随时间变化而变化。如：变 压器、感应电动机、交流接触器、交流 继电器等。 2019/12/28
•3、铁心损耗： 由磁滞损耗与涡流
损耗两部分组成。
磁通恒等于零，即磁通连续性定律
。
0
（2）磁路的基尔霍夫第二定律沿任何 闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁位降 的代数和。
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（2） 磁性物质 磁性物质内部形成许多小区域，其分子间存在的 一种特殊的作用力使每一区域内的分子磁场排列整 齐，显示磁性，称这些小区域为磁畴。


B 1S 1 , B 2S2, ..,. B nSn
(2) 求各段磁场强度 Hi
根据各段磁路材料的磁化曲线 Bi=f ( Hi) ,求B1，
B2 ，……相对应的 H1， H2 ，……。
(3) 计算各段磁路的磁压降 （Hi li ）
(4) 根据下式求出磁通势（ NI ） n NI Hili i1
电气与信息工程学院电气工程系
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绪言
• 一、电机及电力拖动技术的发展概况
• （一）电机的发展概况
1、电能的应用非常广泛，其优点有 ：
生产和变换经济
传输和分配比较容易
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使用和控制方便
• 2、电机在电能的应用与生产上起着关 键作用： 电力工业中：发电机与变压器 工业企业：电动机作为原动机大量 使用 自动控制技术：控制电动机被广泛 使用
• 相对而言，电机这一概念往往是指电动机。
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哈尔滨电机厂生产的1MW电机
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手机震动电机

J
1
2
J
2 ...
2
Jz 2
Jd
J1
1 j2 1
J1
1 j2 j2 12
...
J
z
1 jz2
1
2
z
GD2 GDd2
GD2 1
j2 1
GD2 2
j2 j2 12
...GDz2 jz2
电机与电力拖动第二章电力拖动系 统的动力学基础
四、平移运动的转矩与飞轮矩的折算
1.转矩的折算
切削功率P Fv
4gmzv2
2n
60
2
365Gzv2 n2
其它轴上的飞轮矩的折算按旋转运动的方法 电机与电力拖动第二章电力拖动系 统的动力学基础
五、升降运动的转矩与飞轮矩的折算
GDd2
T
T GD2
电动机
GD12
z
电动机
等效负载 Tz
j1η1 1
滚筒
j2η2 GD22
mv 提升运动：电动机为电动状态
下降运动：电动电机机与电为力拖发动第电二章状电力态拖动系 统的动力学基础
刨刀
总质量mz
FV
折算前后功率不变T
z
Fv
c
T
zFcv
60Fv
c 2n
9.55 Fv
cn
T
电动机
n T 电动机
Jz 等效负载
Tz
电机与电力拖动第二章电力拖动系 统的动力学基础
四、平移运动的转矩与飞轮矩的折算
2.飞轮矩的折算
1 2
mzv2
1 2
J
z2
1 2
GDz2 4g
2n
60
2

固有机械特性
电力拖 动基础
❖ 1．机械特性方程
❖ 图2—1所示，是他励直流电动机电枢电路原理图，
R 为电枢回路串接的附加电阻，rL为励磁回路绕组电阻。
❖ 由2—1图中可以列出他励直流电动机的电压平衡方程
式：
❖
U Ea Ia Ra R (2—1)
❖ 式中U为电源电压；
❖Ea 为电动机反电动势；
❖ 。该电流为起动电流，对应的2点转矩，叫做起
动转矩。
2.1.1．固有机械特性
电力拖 动基础
❖当保持 U U N, N ,电枢回路不串接
附加电阻时,所得到n＝f(T)特性曲线称为电机的固
有机械特性,又称为自然机械特性。机械特性方程
式为：
❖n U N Ra T
Ce N
Ce
C
T
2 N
（2—4）
❖
n
UN Ce N
Ra R
Ce
C
T
2 N
T
n
n
（2—5）
❖ 依据式（2—5）可知，电枢回路串接电阻人为特
性的特点：
电力拖 动基础
❖（1）因为 U U N , N ，所
以
n
UN Ce N
常数
。
❖（2）由于RΩ＞0，当式（2—5）中RΩ分别为：
❖RΩ1＜RΩ2＜RΩ3 时，得一族人为机械特性曲线如
2
，
可见斜率，
1 2
，
Δn=βT ，T 一定时， Ф下降 ，Δn增大，特性变软。
❖由此可见,在弱磁 时,得到一族不平行人为特性。
❖ 从前面分析中可知，减弱磁通Ф时，理想空载U N转 速平n方0升成高反，比而。且这n是0与因Ф为成理反想比空，载转时速，降外Δ施n与电压ФUN 与电机反电势Ea相等，

TN 1>2
T
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第2章 直流电机
3. 降低电枢端电压U U 研究条件： , N , R Ra
n
U1>U2 UN U1
Ra U n Tem n0 Tem n’0 2 Ce N CeCT N
与固有机械特性比较，特点是
n0 nN
n1 n’’0 n2
U2
①理想空载转速n0减小。 ②与固有机械特性相比，转速降 0 TN T n未变，斜率β未变，机械特性与 固有机械特性平行，属硬特性。 ③降低电枢电压主要用于电动机的起动和调速，并能保 持机械特性硬度不变。
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第2章 直流电机
2.2.5 电力拖动系统稳定运行的条件
负载转矩特性和电动机的机械特性要有一定的配合，电力 拖动系统才能稳定运行。
n n0
a
GD 2 dn Tem TL 375 dt 稳定运行: 工作点在交点上 Tem－TL = 0，n = 常数 过渡过程: 工作点动态变化 Tem－TL ＞ 0 ，Tem－TL ＜ 0
U
R R
n0 nN n1 n2
Ra Ra+Rad1 Ra+Rad2 Rad2>Rad1
0
TN
T 21ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
第2章 直流电机
与固有机械特性比较，特点是：
①理想空载转速n0未变，与固有机械特性相同。 ②与固有机械特性相比，由于电枢回路串入电 阻，斜率变大，机械特性变软。 ③电枢回路串接电阻主要用于电动机的起动 和调速。
m：系统转动部分的质量(kg) G：系统转动部分的重量(N)
：系统转动部分的转动半径(m) D ：系统转动部分的转动直径(m) g ：重力加速度(9.8m/s2)