注冊(cè)電氣工程師執(zhí)業(yè)資格考試專業(yè)考試部分（供配電）

17.電氣傳動(dòng)17.電動(dòng)機(jī)與電氣傳動(dòng)（考試大綱）17．1熟悉電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及分類17．2了解電動(dòng)機(jī)的選擇17．3掌握交、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方式及起動(dòng)校驗(yàn)17．4掌握交、直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)17．5掌握交、直流電動(dòng)機(jī)的電氣制動(dòng)方式及計(jì)算方法17．6掌握電動(dòng)機(jī)保護(hù)配置及計(jì)算方法17．7熟悉低壓電動(dòng)機(jī)控制電器的選擇17．8了解電動(dòng)機(jī)調(diào)速系統(tǒng)性能指標(biāo)17．9了解傳動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)的運(yùn)用17．10了解調(diào)節(jié)理論在電氣傳動(dòng)工程中的運(yùn)用17．11熟悉PLC的組成及工作原理17.電動(dòng)機(jī)與電氣傳動(dòng)17．1電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及分類17．1．1電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的組成

電氣傳動(dòng)控制系統(tǒng)通常由電動(dòng)機(jī)、電源裝置和信息、控制裝置等幾部分組成。

電源裝置（電力電子變流器）電動(dòng)機(jī)及設(shè)備信息裝置指令、控制裝置17．1．2電氣傳動(dòng)的分類與比較

（1）按是否調(diào)速來分類：從節(jié)約電能、改善機(jī)械性能的角度，將有越來越多的調(diào)速傳動(dòng)取代不調(diào)速傳動(dòng)，如：風(fēng)機(jī)、泵類負(fù)載，平均可節(jié)電15％～20％。電氣傳動(dòng)不調(diào)速調(diào)速機(jī)械機(jī)電電氣直流交流（2）按照電動(dòng)機(jī)的不同類型來劃分:（并勵(lì)）電機(jī)放大器及交磁放大器控制電器控制（繼電控制裝置）電子控制裝置（微處理器）（3）按照電氣傳動(dòng)系統(tǒng)使用的控制器件分類:17電氣傳動(dòng)(P369)17.1電氣傳動(dòng)系統(tǒng)的組成及分類(P369)（4）按電源裝置分類母線供電裝置交流母線 直流母線分類機(jī)組變流裝置直流發(fā)電機(jī)組 變頻機(jī)組整流裝置 變流種類交流調(diào)壓裝置電力電子變流裝置變頻裝置 使用器件普通晶閘管 新型自關(guān)斷器件17．2電動(dòng)機(jī)的選擇

17．2．1選擇電動(dòng)機(jī)的原則

（1）從供電電網(wǎng)的質(zhì)量、電機(jī)工作制表17-2-1、機(jī)械特性表17-2-2、起制動(dòng)特性、調(diào)速性能、控制特性等幾個(gè)方面綜合考慮，選擇適當(dāng)類型的電動(dòng)機(jī)及其控制方式。（2）額定功率要滿足負(fù)載需要，但不宜過大。過大會(huì)使投資增高，而且會(huì)造成輕載運(yùn)行時(shí)損耗大、效率低、功率因數(shù)低、起動(dòng)時(shí)沖擊大等一系列問題。電動(dòng)機(jī)額定電壓與容量范圍見表17—2-3（4）（3）根據(jù)溫升和使用環(huán)境，選擇合適的通風(fēng)方式、結(jié)構(gòu)型式和防護(hù)等級(jí)。17．2．1選擇電動(dòng)機(jī)的原則

（4）按照現(xiàn)場(chǎng)使用狀況和被傳動(dòng)機(jī)械的要求，選擇結(jié)構(gòu)和安裝方式，與傳動(dòng)機(jī)械的連接方式，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)有無(wú)振動(dòng)和沖擊以及安裝基礎(chǔ)的牢固程度等。（5）盡量選用可靠性高、互換性好、維護(hù)方便，且有標(biāo)準(zhǔn)定額的電動(dòng)機(jī)。（6）綜合考慮初期投資和運(yùn)行費(fèi)用，要從電動(dòng)機(jī)及其控制設(shè)備的總投資、效率、功率因數(shù)和電費(fèi)以及全部設(shè)備的年維修費(fèi)用等因素加以選擇。

17．2電動(dòng)機(jī)的選擇17.2.1

選擇電動(dòng)機(jī)的步驟框圖選擇電機(jī)的步驟（發(fā)熱校核是主線）17．2．2選擇電動(dòng)機(jī)機(jī)的具體體步驟驟1.電動(dòng)機(jī)機(jī)類型型的選選擇（1）根據(jù)據(jù)環(huán)境境條件件選擇擇電動(dòng)動(dòng)機(jī)的的類型型不同的的使用用環(huán)境境條件件對(duì)電電動(dòng)機(jī)機(jī)的結(jié)結(jié)構(gòu)、、通風(fēng)風(fēng)及防防護(hù)類類型均均有不不同的的要求求。其中：：①IP的分級(jí)級(jí)及定定義詳詳見表17-2-5~表17-2-8②冷卻介介質(zhì)與與方式式見表17-2-7（8）、表表17-2-9防護(hù)類類型、、溫升升與絕絕緣見見表17-2-11（12）17．2電動(dòng)機(jī)機(jī)的選選擇例題：：IP23防滴式第一位數(shù)字能防止手或長(zhǎng)度不超過80mm的物件觸及機(jī)殼內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部件，能防止直徑大于12mm的固體異物進(jìn)入機(jī)內(nèi)YR系列電機(jī)第二位數(shù)字與垂直或60o以內(nèi)的任一角度的灑水應(yīng)無(wú)有害影響IP44封閉式第一位數(shù)字能防止直徑或厚度大于1mm的工具或?qū)Ь€觸及機(jī)內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部件，能防止直徑大于1mm的固體異物進(jìn)入機(jī)內(nèi)Y系列電機(jī)第二位數(shù)字任何方向的濺水應(yīng)無(wú)有害影響IP54防塵封閉式第一位數(shù)字能防止觸及或接近機(jī)內(nèi)帶電或轉(zhuǎn)動(dòng)部件，不完全防止塵埃進(jìn)入，但進(jìn)入量不足于影響電機(jī)的正常運(yùn)行Y2系列電機(jī)第二位數(shù)字任何方向的濺水應(yīng)無(wú)有害影響IP55防塵水封閉式第一位數(shù)字同IP54第一位數(shù)字YB系列電機(jī)第二位數(shù)字防噴水，任何方向的噴水應(yīng)無(wú)有害影響（2）根據(jù)負(fù)負(fù)載性性質(zhì)選選擇電電動(dòng)機(jī)機(jī)的類類型17．．2電動(dòng)機(jī)機(jī)的選選擇（3）直流流與交交流電電動(dòng)機(jī)機(jī)的比比較（（自學(xué)學(xué)）（4）交流流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的的選擇擇1）普通通勵(lì)磁磁同步步電機(jī)機(jī)優(yōu)點(diǎn)：：①電電機(jī)功功率因因數(shù)高高，②②用于于變頻頻傳動(dòng)動(dòng)時(shí)，，電機(jī)機(jī)功率率因數(shù)數(shù)等于于“1”，使變變頻裝裝置容容量最最小，，變頻頻器輸輸入功功率因因數(shù)改改善；；③效效率比比異步步電機(jī)機(jī)的高高；④④氣隙隙比異異步電電機(jī)的的大，，大容容量電電機(jī)制制造容容易。。缺點(diǎn)：：①需需附加加勵(lì)磁磁裝置置；②②變頻頻調(diào)速速控制制系統(tǒng)統(tǒng)比異異步電電動(dòng)機(jī)機(jī)的復(fù)復(fù)雜；；應(yīng)用場(chǎng)場(chǎng)合：：①大大功率率不調(diào)調(diào)速傳傳動(dòng)；；②600r／min以下大大功率率較低低速的的交一一交變變頻傳傳動(dòng)，，例如如軋機(jī)機(jī)、卷卷?yè)P(yáng)、、船舶舶驅(qū)動(dòng)動(dòng)、水水泥磨磨機(jī)等等。17．．2電動(dòng)機(jī)機(jī)的選選擇2）永磁磁同步步電動(dòng)動(dòng)機(jī)永磁同同步電電動(dòng)機(jī)機(jī)與PWM變頻裝裝置配配合使使用，，電流流為正正弦波波。目目前一一般容容量在在幾十十千瓦瓦以下下．但但容量量正在在逐漸漸擴(kuò)大大，目目前已已能做做到上上百千千瓦，，速度度精度度較高高，在在伺服服系統(tǒng)統(tǒng)中采采用按按轉(zhuǎn)子子位置置定向向的矢矢量控控制系系統(tǒng)，，性能能優(yōu)于于其他他電機(jī)機(jī)（直直流、、異步步或永永磁無(wú)無(wú)換向向器電電機(jī)）），但但成本本略高高，適適用于于高性性能場(chǎng)場(chǎng)合。。17．．2電動(dòng)機(jī)機(jī)的選選擇3）無(wú)換換向器器電機(jī)機(jī)a.特點(diǎn)：：①輸入入電流流為120°方波，，導(dǎo)致致轉(zhuǎn)矩矩脈動(dòng)動(dòng)及低低速性性能差差；②電路路設(shè)計(jì)計(jì)時(shí)需需計(jì)及及諧波波電流流帶來來的附附加損損耗；；③要求求變頻頻器容容量及及勵(lì)磁磁電流流較大大；電電機(jī)過過載能能力差差（1．5～2），電電機(jī)短短粗，，GD2大。④無(wú)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速和和頻率率上限限。b.應(yīng)用場(chǎng)場(chǎng)合：：①大中中功率率用于于負(fù)載載平穩(wěn)穩(wěn)、過過載不不多的的場(chǎng)合合，例例如風(fēng)風(fēng)機(jī)、、泵等等（如如空調(diào)調(diào)），，一般般600r／min以上；；②小功功率常常與PWM變頻器器配合合，用用于性性能一一般的的伺服服系統(tǒng)統(tǒng)。17．2電動(dòng)機(jī)機(jī)的選選擇4）異步步電動(dòng)動(dòng)機(jī)a.特點(diǎn)：：①籠型型電動(dòng)動(dòng)機(jī)結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，制造造容易易，價(jià)價(jià)格便便宜；；②繞線線轉(zhuǎn)子子電動(dòng)動(dòng)機(jī)可可以通通過在在轉(zhuǎn)子子回路路中串串電阻阻、頻頻敏電電阻或或通過過雙饋饋改變變電機(jī)機(jī)特性性，改改善起起動(dòng)性性能或或?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)調(diào)速速；③功率率因數(shù)數(shù)及效效率低低。在在采用用變頻頻調(diào)速速時(shí)加加大變變頻器器容量量；④氣隙隙小，，大功功率電電機(jī)制制造困困難，，⑤調(diào)速速控制制系統(tǒng)統(tǒng)比同同步電電動(dòng)機(jī)機(jī)的簡(jiǎn)簡(jiǎn)單。。b.應(yīng)用場(chǎng)場(chǎng)合①2000～～3000kW以下、、不調(diào)調(diào)速、、操作作不頻頻繁場(chǎng)場(chǎng)合，，宜用用籠型型電動(dòng)動(dòng)機(jī)；；②2000～～3000kw以下、、不調(diào)調(diào)速，，但要要求起起動(dòng)力力矩大大或操操作較較頻繁繁場(chǎng)合合，宜宜用繞繞線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子電電動(dòng)機(jī)機(jī)；③環(huán)境境惡劣劣場(chǎng)合合宜用用籠型型電動(dòng)動(dòng)機(jī)；；④2000～3000kW以下的的交流流調(diào)速速系統(tǒng)統(tǒng)。17．2電動(dòng)機(jī)機(jī)的選選擇5）磁阻阻電機(jī)機(jī)是一種種與小小功率率籠型型電動(dòng)動(dòng)機(jī)競(jìng)競(jìng)爭(zhēng)的的新型型調(diào)速速電機(jī)機(jī)，轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子為為實(shí)心心鐵芯芯，d、q軸磁路路不對(duì)對(duì)稱，，定子子有多多相繞繞組，，利用用大功功率晶晶體管管輪流流接通通定子子各繞繞組，，靠反反應(yīng)力力矩使使電機(jī)機(jī)旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。這種電電機(jī)調(diào)調(diào)速裝裝置簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，不用用逆變變器，，無(wú)逆逆變失失敗故故障，，可靠靠性高高，它它的結(jié)結(jié)構(gòu)比比籠型型電動(dòng)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，，而功功率因因數(shù)和和效率率兩者者差不不多。。目前前容量量范圍圍在幾幾千瓦瓦以下下，個(gè)個(gè)別達(dá)達(dá)幾十十千瓦瓦，近近些年年用于于小功功率調(diào)調(diào)速裝裝置。。17．2電動(dòng)機(jī)的選選擇（5）直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的選擇擇1）需要較大大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩矩和恒功率率調(diào)速的機(jī)機(jī)械，如電電車、牽引引機(jī)車等，，用直流串串勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)。2）其他使用用直流機(jī)場(chǎng)場(chǎng)合一般均均用他勵(lì)直直流電動(dòng)機(jī)機(jī)。注意要要按生產(chǎn)機(jī)機(jī)械的恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩和恒功功率調(diào)速范范圍，合理理地選擇電電動(dòng)機(jī)的基基速及弱磁磁倍數(shù)。2.電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速速的選擇應(yīng)從技術(shù)指指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)濟(jì)指標(biāo)全面面考慮。17．2電動(dòng)機(jī)的選選擇3.電動(dòng)機(jī)功率率、轉(zhuǎn)矩的的選擇（按按工作制的的容量校驗(yàn)驗(yàn)）（1）恒定負(fù)載載連續(xù)工作作制下電動(dòng)動(dòng)機(jī)的容量量校驗(yàn)1）計(jì)算電動(dòng)動(dòng)機(jī)的額定定功率選擇電動(dòng)機(jī)機(jī)的額定功功率PN略大于折算算到電動(dòng)機(jī)機(jī)軸上的負(fù)負(fù)載功率PL式中TL——折算到電動(dòng)動(dòng)機(jī)軸上的的靜負(fù)載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（N·m）；；nN——電動(dòng)機(jī)的額額定轉(zhuǎn)速（（r／min）當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩矩恒定，需需從基速向向上調(diào)速時(shí)時(shí)，其額定定功率應(yīng)按按要求的最最高工作轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速nmax計(jì)算：17．2電動(dòng)機(jī)的選選擇2）校驗(yàn)起動(dòng)動(dòng)過程中的的最小轉(zhuǎn)矩矩及允許的的最大飛輪輪力矩對(duì)起動(dòng)條件件沉重（靜靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩矩大或帶有有較大的飛飛輪力矩））而采用籠籠型異步電電動(dòng)機(jī)或同同步電動(dòng)機(jī)機(jī)傳動(dòng)時(shí)，，在選定PN后還要按下下面兩式分分別校驗(yàn)電電動(dòng)機(jī)的最最小起動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TMmin和允許的最最大飛輪矩矩GDxm2式中 ：TLmax—起動(dòng)過程中中可能出現(xiàn)現(xiàn)的最大負(fù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩（（N·m）；；KS—保證起動(dòng)時(shí)時(shí)有足夠加加速轉(zhuǎn)矩的的系數(shù),一般取KS=1.15～1.25；Ku——電壓波動(dòng)系系數(shù)，起動(dòng)動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)機(jī)端電壓與與額定電壓壓之比，全全壓起動(dòng)時(shí)時(shí)，取Ku=0.85（注意平方關(guān)關(guān)系）17．2電動(dòng)機(jī)的選選擇允許的最大大飛輪力矩矩GDxm2為（大型生生產(chǎn)機(jī)械））式中GDmec2——折算到電動(dòng)動(dòng)機(jī)軸上傳傳動(dòng)機(jī)械的的最大飛輪輪力力矩（N·m2）GD02——包括電動(dòng)機(jī)機(jī)在內(nèi)的整整個(gè)傳動(dòng)系系統(tǒng)允許的的最大大飛輪力力矩（N·m2），由電機(jī)資料料中查??；；GDM2——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子子的飛輪力力矩（N·m2）；Tsav——電動(dòng)機(jī)的平平均起動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩（N·m17．2電動(dòng)機(jī)的選選擇（2）短時(shí)工作作制下電動(dòng)動(dòng)機(jī)的容量量校驗(yàn)式中PLmax—短時(shí)負(fù)載功功率的最大大值（kW）；λ—電動(dòng)機(jī)允許許的轉(zhuǎn)矩過過載倍數(shù)（3）變動(dòng)負(fù)載載連續(xù)周期期工作制下下電動(dòng)機(jī)的的容量校驗(yàn)驗(yàn)1）發(fā)熱校驗(yàn)驗(yàn)變變動(dòng)負(fù)載連連續(xù)周期工工作制下電電動(dòng)機(jī)的功功率計(jì)算，，可先按等效（方均均根）轉(zhuǎn)矩矩或等效電電流法，計(jì)算出一一個(gè)周期T內(nèi)的等效轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩Trms或等效電流流Irms。選取額定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TN≥Trms或額額定定電電流流IN＞Irms。17．．2電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的選選擇擇式中中：：T1～Tn—各分分段段時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩值值（（N··m））；；I1～I(xiàn)n———各分分段段時(shí)時(shí)間間內(nèi)內(nèi)的的電電流流值值（（A））；；T——一個(gè)個(gè)周周期期的的總總時(shí)時(shí)間間（（s）），，當(dāng)負(fù)負(fù)載載波波形形不不是是矩矩形形，，則則應(yīng)應(yīng)將將每每一一個(gè)個(gè)相相應(yīng)應(yīng)的的時(shí)時(shí)間間間間隔隔內(nèi)內(nèi)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩或或電電流流值值換換算算成成等等效效平平均均值值后后，，同同樣樣可可用用上上面面兩兩式式計(jì)計(jì)算算Trms或Irms。a）矩形形負(fù)負(fù)載載b)梯形形或或三三角角形形負(fù)負(fù)載載17．2電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的選選擇擇等效效電電流流法法：：負(fù)載載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩曲曲線線轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換換成成電電流流曲曲線線a.以階階梯梯形形曲曲線線替替代代負(fù)負(fù)荷荷電電流流曲曲線線電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)按按發(fā)發(fā)熱熱條條件件校校驗(yàn)驗(yàn)通通過過b.以三三角角形形和和斜斜梯梯形形曲曲線線替替代代負(fù)負(fù)荷荷電電流流曲曲線線對(duì)應(yīng)應(yīng)t1(三角角形形)電流流等等效效平平均均值值對(duì)應(yīng)應(yīng)t3(斜梯梯形形)電流流等等效效平平均均值值對(duì)應(yīng)應(yīng)t2電流流等等效效平平均均值值電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)等等效效電電流流電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)按按發(fā)發(fā)熱熱條條件件校校驗(yàn)驗(yàn)通通過過。。等效效轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩法法：：由由負(fù)負(fù)荷荷轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩曲曲線線把上上面面兩兩個(gè)個(gè)圖圖中中的的I1、、I2·········改成成轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩矩T1、、T2·········求出等效轉(zhuǎn)矩矩通過發(fā)熱校驗(yàn)驗(yàn)（17－2－－6）2）校驗(yàn)最大過過載轉(zhuǎn)矩按按Trms或Irms選取電動(dòng)機(jī)的的額定功率以以后，還要用用最大負(fù)載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩TLmax校驗(yàn)電動(dòng)機(jī)的的過載能力。。式中：Ku——電網(wǎng)電壓波動(dòng)動(dòng)系數(shù)，一般對(duì)于同步步電動(dòng)機(jī)，Ku=0.85；；對(duì)于異步電電動(dòng)機(jī)，Ku=0.72；對(duì)于直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)，Ku= 1.0；λ—轉(zhuǎn)矩過載倍數(shù)數(shù)0.9：考慮計(jì)算誤誤差和參數(shù)波波動(dòng)而取的安安全系數(shù)17．2電動(dòng)機(jī)的選擇擇（4）斷續(xù)周期工工作制下電動(dòng)動(dòng)機(jī)的容量校校驗(yàn)斷續(xù)周期工作作制下電動(dòng)機(jī)機(jī)的典型負(fù)載載見圖17．2電動(dòng)機(jī)的選擇擇1）按等效轉(zhuǎn)矩矩（或等效電電流）法校驗(yàn)驗(yàn)發(fā)熱a）選用斷續(xù)定額額電動(dòng)機(jī)時(shí)，，對(duì)于上圖所所示的負(fù)載圖圖，電動(dòng)機(jī)在在一個(gè)工作周周期內(nèi)的等效效（方均根））轉(zhuǎn)矩Trms或等效（方均均根）電流Irms為：（分區(qū)加權(quán)）17．2電動(dòng)機(jī)的選擇擇b）選用連續(xù)定額額電動(dòng)機(jī)時(shí)Cα——起制動(dòng)過程中電動(dòng)機(jī)機(jī)散熱惡化系系數(shù)，Cα=（l＋Cβ）／2；Cβ——停止時(shí)電動(dòng)機(jī)散熱熱惡化系數(shù)。?！苩0——一個(gè)周期中停停歇時(shí)間的總總和（s）；17．2電動(dòng)機(jī)的選擇擇17．3交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方方式及及起動(dòng)校驗(yàn)(掌握)17．3．．1交流電動(dòng)機(jī)的的起動(dòng)（表17-3-1）1.全壓起動(dòng)（直直接起動(dòng)）（表17-3-3~17-3-4）⒈端子電電壓保證機(jī)械械要求的起動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，引起起的電壓波動(dòng)動(dòng)不妨礙其它它用電設(shè)備工工作。

⒉交交流電動(dòng)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，，配電母線電電壓要符合：：

①電動(dòng)機(jī)機(jī)頻敏變壓器器起動(dòng)時(shí)，不不低于額定電電壓的90％；電動(dòng)機(jī)不不頻繁起動(dòng)時(shí)時(shí)，不低于額額定電壓的85％

②配電母母線上未接照照明或其他對(duì)對(duì)電壓波動(dòng)較較敏感的負(fù)荷荷，且電動(dòng)機(jī)機(jī)不頻繁起動(dòng)動(dòng)時(shí)，不應(yīng)低低于額定電壓壓的80％

③對(duì)于于低壓電動(dòng)機(jī)機(jī)應(yīng)保證接觸觸器線圈的電電壓不低于釋釋放電壓。2.減壓起動(dòng)（（1）繞線轉(zhuǎn)子異異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串電阻分分級(jí)起動(dòng)17．3交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方方式及起動(dòng)校校驗(yàn)（2）繞線轉(zhuǎn)子異異步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串頻敏變變阻器起動(dòng)起動(dòng)時(shí)：則則:表現(xiàn)為阻抗大大,相當(dāng)于串電阻阻,當(dāng)轉(zhuǎn)速升高后后,s減小，其等效效阻抗隨轉(zhuǎn)差差率的減小而而相應(yīng)地減小小，從而起到到啟動(dòng)初期減減小起動(dòng)電流流并得到起動(dòng)動(dòng)轉(zhuǎn)矩近似恒恒定的起動(dòng)特特性。17．3交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方方式及起動(dòng)校校驗(yàn)采用頻敏變阻阻器起動(dòng)，其其優(yōu)點(diǎn)是可省省去龐大的起起動(dòng)電阻器，，線路簡(jiǎn)單，，維修簡(jiǎn)便。。但因其功率率因數(shù)低、起起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，，對(duì)要求在低低速下運(yùn)轉(zhuǎn)和和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大大的場(chǎng)合，不不宜采用。（3）籠型異步電電動(dòng)機(jī)減壓起起動(dòng)（表17-3-5）鼠籠轉(zhuǎn)子異步步電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子子電路在內(nèi)部部閉合，不能能外串起動(dòng)設(shè)設(shè)備，只能在在定子電路中中采取措施。。其減壓起動(dòng)動(dòng)方法主要有有定子電路串電電阻（或電感）起起動(dòng)、Y－△起動(dòng)、延邊三角形起起動(dòng)和自耦變壓器減壓起動(dòng)等。。（4）同步電動(dòng)機(jī)機(jī)減壓起動(dòng)（（與異步電動(dòng)動(dòng)機(jī)相似）17．3交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方方式及起動(dòng)校校驗(yàn)3.變頻起動(dòng)與軟軟啟動(dòng)器17．3交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)的起動(dòng)方方式及起動(dòng)校校驗(yàn)K2K3K117．3．2直流電動(dòng)機(jī)的的起動(dòng)（1）直流他（并并）勵(lì)電動(dòng)機(jī)機(jī)的起動(dòng)1)直流他勵(lì)電動(dòng)動(dòng)機(jī)作為閉環(huán)環(huán)調(diào)速系統(tǒng)的的拖動(dòng)電機(jī)時(shí)時(shí)，通常采用用晶閘管調(diào)壓壓裝置為電樞樞供電，可實(shí)實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)平滑滑啟動(dòng)。2)直流并并勵(lì)電電動(dòng)機(jī)機(jī)如果果采用用電樞樞串電電阻分分級(jí)起起動(dòng)，，其計(jì)計(jì)算方方法與與繞線線轉(zhuǎn)子子異步步電動(dòng)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)子串串電阻阻分級(jí)級(jí)起動(dòng)動(dòng)的分分析計(jì)計(jì)算方方法完完全一一樣。。17．．3交、直直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)的起起動(dòng)方方式及及起動(dòng)動(dòng)校驗(yàn)驗(yàn)（2）直流流串勵(lì)勵(lì)電動(dòng)動(dòng)機(jī)串串電阻阻起動(dòng)動(dòng)對(duì)對(duì)于直直流串串勵(lì)電電動(dòng)機(jī)機(jī)，由由于其其機(jī)械械特性性為非非線性性，采采用解解析法法計(jì)算算較困困難，，通常常多采采用圖圖解法法，方方法同同繞線線異步步機(jī)串串電阻阻起動(dòng)動(dòng)（比比較他他勵(lì)電電機(jī)起起動(dòng)力力矩大大）17．3．3起動(dòng)的的校驗(yàn)驗(yàn)對(duì)于直直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)，因因其起起動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩可可以在在規(guī)定定范圍圍內(nèi)任任意調(diào)調(diào)節(jié)，，因此此不必必做起起動(dòng)校校驗(yàn)。。17．3交、直直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)的起起動(dòng)方方式及及起動(dòng)動(dòng)校驗(yàn)驗(yàn)舉例：：⒈籠籠型電電動(dòng)機(jī)機(jī)采用用全壓壓起動(dòng)動(dòng)方式式時(shí)，，除考考慮機(jī)機(jī)械能能承受受電動(dòng)動(dòng)機(jī)起起動(dòng)時(shí)時(shí)的沖沖擊轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩，，電機(jī)機(jī)制造造廠對(duì)對(duì)起動(dòng)動(dòng)方式式無(wú)特特殊規(guī)規(guī)定外外，還還應(yīng)考考慮下下列哪哪一個(gè)個(gè)條件件？BA配電導(dǎo)導(dǎo)線的的截面面B配電母母線的的電壓壓降C保護(hù)電電器的的動(dòng)作作D電動(dòng)機(jī)機(jī)的溫溫升⒉配配電母母線上上未接接照明明或其其他對(duì)對(duì)電壓壓波動(dòng)動(dòng)較敏敏感的的負(fù)荷荷，并并且交交流電電動(dòng)機(jī)機(jī)不頻頻繁起起動(dòng)時(shí)時(shí)，配配電母母線上上的電電壓不不應(yīng)低低于額額定電電壓的的百分分之多多少？？DA95％％B90％％C85％％D80％％3.籠型電電動(dòng)機(jī)機(jī)（UN＝380V），，帶動(dòng)水水泵啟啟動(dòng)，，已知知電動(dòng)動(dòng)機(jī)額額定電電壓時(shí)時(shí)，起起動(dòng)轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩相相對(duì)值值為1.3，水泵泵靜阻阻轉(zhuǎn)矩矩相對(duì)對(duì)值為為0.3，當(dāng)電電動(dòng)機(jī)機(jī)采用用星－－三角角起動(dòng)動(dòng)時(shí),①星－三三角起起動(dòng)器器端電電壓相相對(duì)值值至少少保證證多少少？選擇正正確答答案（（最接接近值值）A0.504B0.873C0.291D0.44②計(jì)算配配電母母線電電壓相相對(duì)值值（忽忽略配配電母母線至至電動(dòng)動(dòng)機(jī)之之間電電纜電電抗XL=0）選擇正正確答答案（（最接接近值值）A0.841B0.94C0.356D0.965解：電電動(dòng)機(jī)機(jī)受電電起動(dòng)動(dòng)電壓壓：Y－－ΔΔ起動(dòng)，，電壓壓下降降即配電母線相相對(duì)值值：與與A接近4.若分別別采用用電阻阻降壓壓、電電抗器器降壓壓、自自藕變變壓器器降壓壓起動(dòng)動(dòng)，且且降壓壓后電電動(dòng)機(jī)機(jī)端電電壓電電壓相相同，，哪種種降壓壓方式式對(duì)配配電系系統(tǒng)來來說Ist最小，，選擇擇正確確答案案。CA電阻降降壓B電抗器器降壓壓C自藕變變壓器器降壓壓17．．4交、直直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)(掌握)1.基本概概念調(diào)調(diào)速速：通過改改變電電動(dòng)機(jī)機(jī)的參參數(shù)或或外加加電壓壓等方方法來來改變變電機(jī)機(jī)的機(jī)機(jī)械特特性，，使電電動(dòng)機(jī)機(jī)的穩(wěn)穩(wěn)定運(yùn)運(yùn)轉(zhuǎn)速速度發(fā)發(fā)生變變化。。開環(huán)控控制系系統(tǒng)：：電動(dòng)機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速只只能跟跟隨轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速指指令變變化而而不能能自動(dòng)動(dòng)糾正正與給給定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速的的偏差差的調(diào)調(diào)速系系統(tǒng)稱稱為開開環(huán)控控制系系統(tǒng)。。閉環(huán)控控制系系統(tǒng)：：能自自動(dòng)動(dòng)糾糾正正電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速與與給給定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速的的偏偏差差同同時(shí)時(shí)不不受受負(fù)負(fù)載載及及電電網(wǎng)網(wǎng)電電壓壓波波動(dòng)動(dòng)等等外外界界擾擾動(dòng)動(dòng)的的影影響響，，使使電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速始始終終與與給給定定轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速保保持持一一致致的的調(diào)調(diào)速速系系統(tǒng)統(tǒng)稱稱為為閉閉環(huán)環(huán)控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)。。17．4．1直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速技技術(shù)術(shù)無(wú)級(jí)級(jí)調(diào)調(diào)速速：：又稱稱連連續(xù)續(xù)調(diào)調(diào)速速指指電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速可可以以平平滑滑地地調(diào)調(diào)節(jié)節(jié)。。其其特特點(diǎn)點(diǎn)是是轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速變變化化均均勻勻適適應(yīng)應(yīng)性性強(qiáng)強(qiáng)，，容容易易實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自自動(dòng)動(dòng)調(diào)調(diào)速速，，因因而而在在工工業(yè)業(yè)中中被被廣廣泛泛應(yīng)應(yīng)用用。。有級(jí)級(jí)調(diào)調(diào)速速：又稱稱間間斷斷調(diào)調(diào)速速或或分分級(jí)級(jí)調(diào)調(diào)速速，，它它的的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速速只只有有有有限限的的幾幾級(jí)級(jí)，，調(diào)調(diào)速速范范圍圍有有限限且且不不容容易易實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)自自動(dòng)動(dòng)調(diào)調(diào)速速。。向上調(diào)速速：從基速提提高轉(zhuǎn)速速的調(diào)速速稱為向向上調(diào)速速。例如如直流電電動(dòng)機(jī)改改變磁通通進(jìn)行調(diào)調(diào)速，其其調(diào)速極極限受電電動(dòng)機(jī)的的換向條條件和機(jī)機(jī)械強(qiáng)度度的限制制。向下調(diào)速速：從基速降降低轉(zhuǎn)速速的調(diào)速速稱為向向下調(diào)速速。例如如，直流流電動(dòng)機(jī)機(jī)改變電電樞電壓壓進(jìn)行調(diào)調(diào)速，調(diào)調(diào)速的極極限轉(zhuǎn)速速即最低低轉(zhuǎn)速受受轉(zhuǎn)速穩(wěn)穩(wěn)定性的的限制。。17．4交、直流流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技技術(shù)恒轉(zhuǎn)矩調(diào)調(diào)速：對(duì)于某些些工作機(jī)機(jī)械其負(fù)負(fù)載性質(zhì)質(zhì)屬于恒恒轉(zhuǎn)矩類類型即在在不同的的穩(wěn)定速速度下要要求電動(dòng)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩不變變。如果果所用的的調(diào)速方方法能使使電動(dòng)機(jī)機(jī)的轉(zhuǎn)矩矩與電動(dòng)動(dòng)機(jī)的電電樞電流流之比為為一常數(shù)數(shù)則在恒恒轉(zhuǎn)矩負(fù)負(fù)載下電電動(dòng)機(jī)無(wú)無(wú)論在高高速或低低速下運(yùn)運(yùn)行其發(fā)發(fā)熱情況況始終是是一樣的的這將能能充分利利用電動(dòng)動(dòng)機(jī)。這這種調(diào)速速辦法稱稱為恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩調(diào)速速。例如如保持電電動(dòng)機(jī)磁通不變變改變電動(dòng)動(dòng)機(jī)電樞樞電壓或或電樞回回路電阻阻來調(diào)速速的方法法就屬于于恒轉(zhuǎn)矩矩調(diào)速。。17．4．1直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4交、直流流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)恒功率調(diào)調(diào)速：對(duì)于機(jī)床床類負(fù)載載：當(dāng)當(dāng)切削量量大時(shí)（（即T大）要求求切削速速度（即即n）低；當(dāng)當(dāng)切削量量小時(shí)（（即T?。┮笄笄邢魉偎俣龋醇磏）高；但每每種工況況下T·n的乘積近近似不變變，這類類負(fù)載屬屬于恒功功率負(fù)載載。為為了配合合這類負(fù)負(fù)載，可可以采用用減弱磁磁通的方方法調(diào)速速。根根據(jù)公式式當(dāng)磁通Ф減小時(shí)，，轉(zhuǎn)速n將升高，，而轉(zhuǎn)矩矩T將減小。。這種保持持電動(dòng)機(jī)機(jī)電樞電電壓不變變、減弱弱電動(dòng)機(jī)機(jī)磁通的的調(diào)速方方式與上上述恒功功率負(fù)載載的要求求相一致致，稱為為恒功率率調(diào)速。。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)對(duì)于恒功率率負(fù)載，應(yīng)應(yīng)盡量采用用恒功率調(diào)調(diào)速方式；；對(duì)于恒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩負(fù)載應(yīng)應(yīng)盡量采用用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)調(diào)速方式。。只有這樣樣．電動(dòng)機(jī)機(jī)才能得到到充分利用用。圖17·4－11調(diào)壓與調(diào)磁磁時(shí)電動(dòng)機(jī)機(jī)的調(diào)速特特性調(diào)壓—恒轉(zhuǎn)矩調(diào)調(diào)磁磁—恒功率17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)

（1）靜態(tài)指標(biāo)標(biāo)a.調(diào)速范圍生生產(chǎn)機(jī)械械要求電動(dòng)動(dòng)機(jī)能提供供的最高轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速ｎmax最低轉(zhuǎn)速ｎｎmin之比叫做調(diào)調(diào)速范圍。。常用D表示，即式中ｎｎmax和nmin一般都指額額定負(fù)載時(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速。。閉環(huán)調(diào)速系系統(tǒng)的調(diào)速速范圍可達(dá)達(dá)100：1或更大。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)（1）靜態(tài)指標(biāo)標(biāo)b.靜差率電電動(dòng)機(jī)在某某一轉(zhuǎn)速下下運(yùn)行時(shí)，，負(fù)載由理理想空載變變到額定負(fù)負(fù)載時(shí)所產(chǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)速速降落與額額定負(fù)載時(shí)時(shí)的轉(zhuǎn)速之之比稱為靜靜差率（又又稱轉(zhuǎn)速變變化率）s，常用百分?jǐn)?shù)數(shù)表示，即即式中n?！妱?dòng)機(jī)理想想空載轉(zhuǎn)速速；n——電動(dòng)機(jī)額定定負(fù)載時(shí)的的轉(zhuǎn)速。閉閉環(huán)調(diào)速速系統(tǒng)的靜靜差率一般般為10-2～10-3。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)

（1）靜態(tài)指標(biāo)標(biāo)c.穩(wěn)速精度在在穩(wěn)速系系統(tǒng)中常用用穩(wěn)速精度度的概念，，即在規(guī)定定的電網(wǎng)質(zhì)質(zhì)量和負(fù)載載擾動(dòng)的條條件下，在在規(guī)定的運(yùn)運(yùn)行時(shí)間（（如1h或8h）內(nèi)，在某一一指定的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速下，t時(shí)間（通常常t取1s）內(nèi)平均轉(zhuǎn)速速最大值nmax和另一個(gè)t時(shí)間內(nèi)平均均轉(zhuǎn)速最小小值nmin的相對(duì)誤差差的百分值值，來表明明穩(wěn)速系統(tǒng)統(tǒng)的性能數(shù)字穩(wěn)速系系統(tǒng)的穩(wěn)速速精度可達(dá)達(dá)10-4～10-5。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)

（2）動(dòng)態(tài)指標(biāo)標(biāo)直流傳動(dòng)系系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)態(tài)指標(biāo)是指指在控制2)斜坡平頂信信號(hào)

信號(hào)號(hào)或擾動(dòng)信信號(hào)的作用用下，系統(tǒng)統(tǒng)輸出在在動(dòng)態(tài)響應(yīng)應(yīng)中的各項(xiàng)項(xiàng)指標(biāo)。（（1）控制信號(hào)號(hào)作用下的的動(dòng)態(tài)指標(biāo)標(biāo)

電氣傳傳動(dòng)系統(tǒng)中中常用的控控制信號(hào)通通常有以以下兩種：：1)單位階躍信信號(hào)17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)

（2）動(dòng)態(tài)指標(biāo)標(biāo)a.跟隨性在階躍信號(hào)號(hào)C（t）的作用下，，輸出量Y（t）的動(dòng)態(tài)響應(yīng)應(yīng)如圖1）起調(diào)時(shí)間間ta，又稱響應(yīng)時(shí)間，是指輸出出量Y（t）第一次達(dá)到到穩(wěn)態(tài)值的的時(shí)間。2）調(diào)節(jié)時(shí)間tr，是指Y（t）進(jìn)入穩(wěn)態(tài)值值的±（2％～5％）區(qū)域內(nèi)內(nèi)，而不再再逸出的時(shí)時(shí)間又稱為為過渡過程程時(shí)間。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)

（2）動(dòng)態(tài)指標(biāo)標(biāo)3）超調(diào)量σ%，是指Y（t）超過其穩(wěn)態(tài)態(tài)值的最大大數(shù)值與穩(wěn)穩(wěn)態(tài)值之比比，用百分分?jǐn)?shù)表示4）振蕩次數(shù)N，是指Y（t）在整個(gè)調(diào)節(jié)節(jié)過程中圍圍繞穩(wěn)態(tài)值值擺動(dòng)的次次數(shù)。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)

（2）動(dòng)態(tài)指標(biāo)標(biāo)b.擾動(dòng)性系統(tǒng)的擾動(dòng)動(dòng)特性是指指在擾動(dòng)信信號(hào)F（t）的作用下，，系統(tǒng)輸出出量Y（t）的動(dòng)態(tài)性能能。在直流流調(diào)速系統(tǒng)統(tǒng)中，常遇遇到的也是是最嚴(yán)重的的擾動(dòng)為單單位階躍擾擾動(dòng)。階躍躍擾動(dòng)通常常表示為17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)2.調(diào)速系統(tǒng)的的性能指標(biāo)標(biāo)

（2）動(dòng)態(tài)指標(biāo)標(biāo)1)動(dòng)態(tài)波動(dòng)量量（動(dòng)態(tài)偏偏差）δm，是指輸出量量偏離原來來穩(wěn)態(tài)值的的最大偏差差與原來穩(wěn)穩(wěn)態(tài)值之比比。2）回升時(shí)間間tt，是指輸出量量第一次回回到擾動(dòng)信信號(hào)作用前前輸出值時(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)的時(shí)時(shí)間。3）恢復(fù)時(shí)間間tS，是指輸出量量進(jìn)入原穩(wěn)穩(wěn)態(tài)值Y（0）的95％～98％范圍內(nèi)，，并不再超超出的時(shí)間間。以上三個(gè)指指標(biāo)是衡量量系統(tǒng)對(duì)擾擾動(dòng)響應(yīng)的的主要指標(biāo)標(biāo)。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)機(jī)的調(diào)速方方案1)直流電動(dòng)機(jī)機(jī)的調(diào)速原原理

直流流電動(dòng)機(jī)的的機(jī)械特性性方程式為為式中n0——理想空載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速，n0=U／CeΦ;U——加在電樞回回路上的電電壓；Ce——電動(dòng)勢(shì)常數(shù)數(shù)；Φ——電動(dòng)機(jī)磁通通；CT——轉(zhuǎn)矩常數(shù)；；R0——電動(dòng)機(jī)電樞樞回路的電電阻；T——電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩矩。R——電動(dòng)機(jī)電樞樞回路的外外串電阻；；可見，改變變R、U及Φ中的任何一一個(gè)參數(shù)，，都可以改改變電動(dòng)機(jī)機(jī)的機(jī)械特特性，從而而對(duì)電動(dòng)機(jī)機(jī)進(jìn)行調(diào)速速。17．4交、直流電電動(dòng)機(jī)調(diào)速速技術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案2)改變電樞回路路電阻調(diào)速當(dāng)當(dāng)電樞回路串串聯(lián)附加電阻阻R時(shí)，其特性方方程式變?yōu)槭街?7．4交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案2)改變電樞回路路電阻調(diào)速當(dāng)當(dāng)電樞回路串串聯(lián)附加電阻阻R時(shí)，其特性曲曲線如下串聯(lián)電阻調(diào)速速的機(jī)械特性性、調(diào)速特性17．4交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案2)改變電樞回路路電阻調(diào)速當(dāng)當(dāng)電樞回路串串、并聯(lián)附加加電阻時(shí)，其其電路圖與機(jī)機(jī)械特性圖如如右式中K—系數(shù)，K=RB／（RB＋R）；RB—并聯(lián)的電阻；；R—串聯(lián)的電阻。。17．4交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案3）改變電樞電電壓調(diào)速當(dāng)當(dāng)改變電樞電電壓時(shí)，理想想空載轉(zhuǎn)速n0也將改變，但但機(jī)械特性的的斜率不變，，這時(shí)機(jī)械特特性如下式中U’——改變后的電樞樞電壓；n0’——改變電壓后的的理想空載轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速；Km——特性曲線的斜斜率。17．4交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案比比較直流電動(dòng)機(jī)改改變電壓調(diào)速速的方法變壓方法原理電路裝置組成性能及適用場(chǎng)合電動(dòng)機(jī)—發(fā)電機(jī)組（旋轉(zhuǎn)變流機(jī)組）原動(dòng)機(jī)可用同步電動(dòng)機(jī)、繞線轉(zhuǎn)子異步電動(dòng)機(jī)（包括帶飛輪和轉(zhuǎn)差調(diào)節(jié)的機(jī)組）、籠型異步電動(dòng)機(jī)、柴油機(jī)等。勵(lì)磁方式有勵(lì)磁機(jī)、電機(jī)擴(kuò)大機(jī)、磁放大器和晶閘管勵(lì)磁裝置等?？刂品绞接欣^電器一接觸器、磁放大器和半導(dǎo)體控制裝置等輸出電流無(wú)脈動(dòng)，帶飛輪的機(jī)組對(duì)沖擊負(fù)載有緩沖作用，采用同步電動(dòng)機(jī)的機(jī)組能提供無(wú)功功率，改善功率因數(shù)。因有旋轉(zhuǎn)機(jī)組，效率較低，噪聲、振動(dòng)大。控制功率大，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)一般動(dòng)態(tài)指標(biāo)較差，用晶閘管勵(lì)磁可提高動(dòng)態(tài)指標(biāo)。此種方法已很少采用晶閘管變流器包括變流變壓器、晶閘管變流裝置、平波電抗器和半導(dǎo)體控制裝置等效率高，噪聲、振動(dòng)小，控制功率小，構(gòu)成閉環(huán)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)指標(biāo)好。但輸出電流有脈動(dòng)，深控時(shí)功率因數(shù)低，對(duì)電網(wǎng)的沖擊和高次諧波影響大17．4交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案比比較直流電動(dòng)機(jī)改改變電壓調(diào)速速的方法變壓方法原理電路裝置組成性能及適用場(chǎng)合直流斬波器包括晶閘管（或其他電力電子器件）、換相電感電容、輸入濾波電感電容及半導(dǎo)體控制裝置等柴油交流發(fā)電機(jī)一硅整流器柴油交流發(fā)電機(jī)、硅整流裝置及相應(yīng)的控制裝置等改變交流發(fā)電機(jī)電壓，經(jīng)硅整流裝置整流得到可變直流電壓，用于電動(dòng)輪車等獨(dú)立電源場(chǎng)合適用于由公共共直流電源或或蓄電池及恒恒定電壓直流流電源供電的的場(chǎng)合，如電電機(jī)車、蓄電電池車等電動(dòng)動(dòng)車輛17．4交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案比比較直流電動(dòng)機(jī)改改變電壓調(diào)速速的方法變壓方法原理電路裝置組成性能及適用場(chǎng)合交流調(diào)壓器、硅整流器

調(diào)壓變壓器、硅整流裝置等

升壓機(jī)組

與公共直流電源串聯(lián)的直流發(fā)電機(jī)或晶閘管變流裝置及相應(yīng)的控制裝置

適用于公共直流電源供電場(chǎng)合，設(shè)備較經(jīng)濟(jì)，但調(diào)速范圍不大

效率高，噪聲聲、振動(dòng)小，，輸出電流脈脈動(dòng)較小，比比晶閘管供電電功率因數(shù)有有改善，但實(shí)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)調(diào)速速較困難。適適用于不經(jīng)常常調(diào)速的小功功率（＜15kw）手動(dòng)開環(huán)控制制場(chǎng)合17．4交、直流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速技術(shù)3.直流電動(dòng)機(jī)的的調(diào)速方案4）改變磁通調(diào)調(diào)速

在電動(dòng)動(dòng)機(jī)勵(lì)磁回路路中，改變其其串聯(lián)電阻Rf的大小小或采采用專專門的的勵(lì)磁磁調(diào)節(jié)節(jié)器來來控制制勵(lì)磁磁電壓壓，都可以以改變變勵(lì)磁磁電流流和磁磁通。。17．4交、直直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)3.直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)的調(diào)調(diào)速方方案4）改變變磁通通調(diào)速速機(jī)機(jī)械特特性曲曲線和和速度度曲線線如圖圖以上三三種調(diào)調(diào)速方方式的的性能能比較較17．4交、直直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)17．4．1直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)4.常見的的直流流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速系系統(tǒng)（（1）斬波波器調(diào)調(diào)速系系統(tǒng)T———斬波周周期，，T—tON＋tOFF；α———工作率率，α=tON／T。a.恒頻系系統(tǒng)。。T保持不不變（（即頻頻率不不變）），只只改變變tON，即脈寬寬調(diào)制制（PWM）方式。。b.變頻系系統(tǒng)。。改變變T（即改變變頻率率），，但同同時(shí)保保持tON不變或或者保保持tOFF不變，，即頻頻率調(diào)調(diào)制（（FM）方式。。斬波器器是一一種電電力電電子開開關(guān)，，它能能從恒恒定的的直流流電源源產(chǎn)生生出經(jīng)經(jīng)過斬?cái)夭ǖ牡目勺冏冎绷髁麟妷簤?，從從而達(dá)達(dá)到調(diào)調(diào)速的的目的的。圖圖示為為一個(gè)個(gè)簡(jiǎn)單單的斬?cái)夭ㄆ髌髡{(diào)速速系統(tǒng)統(tǒng)和斬?cái)夭ê蠛蟮碾婋妷翰úㄐ??！?7．4．1直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)4.常見的的直流流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速系系統(tǒng)（（1）斬波波器調(diào)調(diào)速系系統(tǒng)圖17··4－9多象限限運(yùn)行行的斬?cái)夭ㄆ髌髡{(diào)速速系統(tǒng)統(tǒng)a）二象限限運(yùn)行行b）四象限限運(yùn)行行c）采用IGBT的四象象限運(yùn)運(yùn)行系系統(tǒng)17．4．1直流電電動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)速速技術(shù)術(shù)4.常見的的直流流電動(dòng)動(dòng)機(jī)調(diào)調(diào)速系系統(tǒng)（（1）斬波波器調(diào)調(diào)速系系統(tǒng)圖17··4－9c）采用IGBT的四象象限運(yùn)運(yùn)行系系統(tǒng)c)17．4．1直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速技技術(shù)術(shù)4.常見見的的直直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速系系統(tǒng)統(tǒng)（2）晶晶閘閘管管變變流流器器調(diào)調(diào)壓壓調(diào)調(diào)速速系系統(tǒng)統(tǒng)晶閘閘管管變變流流器器供供電電的的直直流流調(diào)調(diào)速速系系統(tǒng)統(tǒng)，，已已廣廣泛泛地地用用于于要要求求控控制制性性能能好好的的調(diào)調(diào)速速系系統(tǒng)統(tǒng)中中。。它它和和使使用用電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)一一發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)組組供供電電的的系系統(tǒng)統(tǒng)相相比比，，控控制制性性能能好好，，效效率率高高，，而而且且是是靜靜止止裝裝置置，，因因而而調(diào)調(diào)試試和和維維修修方方便便。。下下圖圖是是一一個(gè)個(gè)典典型型的的晶晶閘閘管管變變流流器器控控制制的的直直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)不不可可逆逆調(diào)調(diào)速速系統(tǒng)統(tǒng)。。17．4．1直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速技技術(shù)術(shù)4.常見見的的直直流流電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)調(diào)調(diào)速速系系統(tǒng)統(tǒng)（3）調(diào)調(diào)壓壓調(diào)調(diào)磁磁控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)在很很多多應(yīng)應(yīng)用用場(chǎng)場(chǎng)合合，，為為了了進(jìn)進(jìn)一一步步擴(kuò)擴(kuò)大大調(diào)調(diào)速速范范圍圍，，除除采采用用調(diào)調(diào)壓壓調(diào)調(diào)速速外外，，同同時(shí)時(shí)還還采采用用弱弱磁磁調(diào)調(diào)速速。。為為此此，，需需要要將將調(diào)調(diào)壓壓與與調(diào)調(diào)磁磁兩兩者者結(jié)結(jié)合合起起來來，，并并能能在在兩兩種種調(diào)調(diào)速速方方式式的的分分界界線線上上（（基基速速））實(shí)實(shí)行行自自動(dòng)動(dòng)切切換換。。圖圖為為同同時(shí)時(shí)采采用用兩兩種種調(diào)調(diào)速速方方法法時(shí)時(shí)在在整整個(gè)個(gè)調(diào)調(diào)速速范范圍圍內(nèi)內(nèi)的的電電動(dòng)動(dòng)機(jī)機(jī)的的調(diào)調(diào)速速特