电机及驱动技术.ppt

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1、电机驱动及控制电机驱动及控制课程要求一、课程的目的1、握直流电机以及交流三相电机的工作原理、特性以及电机的选择应考虑的因素。2、了解电机调速的基本知识。本课程的主要内容包括：直流电机直流电机的原理与结构。直流电机的机械特性。直流电机的换向。他励直流电机的制动与调速。交流异步电机三相异步电动机的基本工作原理。异步电机的机械特性。异步电机的启动、制动与调速。电机的选择电机的发热与冷却。电机的容量选择电机种类、类型、电压、转速选择。二、参考书1、电机驱动技术王淑芳编科学出版社2、电机与电力拖动朱耀忠主编北京航空航天大学出版社3、电机及拖动许晓峰主编高等教育出版社本课程的考核形式及记分考查随堂测验总成

2、绩=0.6*考查成绩+0.4*平时成绩平时成绩=0.4*课堂作业+0.3*考勤+0.3*实验；同时参考网络学堂使用情况答疑时间、地点时间：每周日上午10：00-11：00地点：实验楼203用用 户户 名：学号名：学号密密 码：初始密码码：初始密码123456进入后点击进入后点击“我的课程我的课程”“电机驱动及控电机驱动及控制制”第一章预备知识1.1有关磁场的几个物理量1.1.1磁感应强度（磁通密度）B用来描述磁场强弱及方向的物理量，单位为T（特斯拉）。1.1.2磁通量简称磁通，指穿过某一截面S的磁感应强度B的通量。常用穿过截面S的磁感线的数量表示。对垂直于截面的均匀磁场有：=B*S 或B=/S

3、的单位为Wb（韦伯）。1T=1Wb/m21.1.3磁场强度H是为建立电流与由其产生的磁场之间的数量关系而引入的物理量，方向与B相同，大小：B=*H或H=B/：导磁率。反映导磁介质导磁性能的物理量。大表示导磁性能好。单位H/m真空中的导磁率0=410-7 H/m其他材料导磁率为0的倍数：=r0r=/0为相对导磁率。非铁磁材料的相对导磁率r=1，为常数铁磁材料的相对导磁率r=2,0006,000，为非常数。H的单位为A/m（安培/米）1.2常用基本定律1.2.1电磁感应定律一、切割电动势由导体或导线切割磁感应线而感应的电动势。B、l、v三者相互垂直时有：e=Blve感应电动势，方向可由右手定右手定

4、则确定B磁感应强度l导体的有效长度v导体相对于磁场的运动速度返回1.2.2电磁力定律载流导体在磁场中会受到电磁力的作用，当磁感线和导体方向互相垂直时，载流导体所受电磁力为：f载流导体所受的电磁力B载流导体所在处的磁感应强度l载流导体在磁场中的有效长度I载流导体中流过的电流电磁力的方向可由左手电动机定则左手电动机定则确定二、变压器电动势与线圈交链的磁通发生变化时，线圈中将感应出电动势，方向可由楞次定律确定。楞次定律：闭合导体回路中的感应电流，其流向总是企图使感应电流自己激发的穿过回路面积的磁通量，能够抵消或补偿引起感应电流的磁通量的增加或减少。或者说：回路中感应电流的流向，总是使感应电流激发的穿

5、过该回路的磁通量，反抗回路中原磁通量的变化。N：线圈匝数第二章直流直流电机的机的电力拖力拖动主要内容：直流主要内容：直流电动机的机的结构，特性，启构，特性，启动，制，制动，调速速第一第一节 直流直流电机的机的结构与工作原理构与工作原理 2.1 结构构直流直流电动机工作具有可逆性，即可作机工作具有可逆性，即可作为电动机使用，也可作机使用，也可作为发电机使用，两者机使用，两者结构上相同。构上相同。直流直流电机的机的结构构简单的的说可以有如下几个部分可以有如下几个部分组成：成：主磁极，励磁绕组换向磁极及绕组电刷装置机座端盖定子转子电枢铁心电枢绕组换向器转轴轴承其他其他还包括机壳、包括机壳、风扇等。扇

6、等。1、励磁、励磁绕组的作用是在主磁极上的作用是在主磁极上产生磁通（主磁通）。生磁通（主磁通）。该磁通是使磁通是使电机工作的前提。机工作的前提。2、电枢枢绕组是是转子的一部分，有了主磁通之后，若在子的一部分，有了主磁通之后，若在电枢枢上加入上加入电压，形成，形成电枢枢电流，流，这时电机机转子就会在主磁通与子就会在主磁通与电枢磁枢磁场的作用下的作用下产生旋生旋转运运动。外力使外力使转子子转动，则会在会在电枢上感枢上感应出出电压，这时的的电机就机就成成为发电机。机。3、换向器（整流子）的作用是将外加的直流向器（整流子）的作用是将外加的直流电转换为电动机机电枢所需的枢所需的交流交流电，或是将，或是将

7、发电机机电枢枢绕组中的中的交流交流电变为直流直流电输出。出。4、电刷：外部刷：外部给电枢施加的直流枢施加的直流电压或或电枢枢产生的生的电压，通通过整流子与整流子与电刷的接触刷的接触进行行传输。5、换向极：用来改善向极：用来改善换向特性，减少向特性，减少换向火花。向火花。思考思考题1、直流、直流电动机和直流机和直流发电机在机在结构上是否相构上是否相同？同？2、在什么条件下直流、在什么条件下直流电动机可以作机可以作为直流直流发电机使用？机使用？3、直流、直流电动机机电枢中的枢中的电流是直流的流是直流的还是交是交流的？流的？为什么？什么？2.2 直流直流电动机的机的铭牌数据牌数据国家国家标注注规定直

8、流定直流电动机的机的额定数据有：定数据有：1、额定容量（功率）定容量（功率）Pn(kW)2、额定定电压 Un(V)3、额定定电流流 In(A)4、额定定转速速 nN(r/min)5、励磁方式和、励磁方式和额定励磁定励磁电流流 IfN(A)N N直流电动机的额定效率；为直流电动机额定运行时直流电动机的额定效率；为直流电动机额定运行时输出机械功率与电源输入电功率的比。输出机械功率与电源输入电功率的比。电动机轴上输出的额定转矩电动机轴上输出的额定转矩T T2N2N直流电动机型 号Z2-92励磁方式并励额定功率30kW励磁电压220V额定电压220V工作方式连续额定电流160.5A绝缘等级B级额定转速

9、750r/min效 率85%标准编号重 量685kg产品编号出厂日期X年x月xxxx电机厂2.3 直流直流电动机的励磁方式机的励磁方式根据励磁方式的不同，直流根据励磁方式的不同，直流电动机分机分为如下几种方式：如下几种方式：a、他励直流、他励直流电机机b、并励直流、并励直流电机机c、串励直流、串励直流电机机d、复励直流、复励直流电机机2.4直流电动机工作原理注意注意：当：当电动机在机在电枢枢电流的作用下旋流的作用下旋转时，其，其电枢枢线圈会圈会切割磁力切割磁力线这一运一运动会在会在电枢中枢中产生感生生感生电动势，该电动势产生的生的电流方向与外加流方向与外加电源的方向相反，源的方向相反，对外加外

10、加电流有抵消流有抵消作用，而且作用，而且这一感生一感生电动势与与转速有关，与速有关，与转速成正比。速成正比。2.5 直流直流电动机的基本方程机的基本方程查看I Ia a电枢枢电流流E Ea a电枢中感生枢中感生电动势UU供供电电压U Uf f励磁励磁电压I If f励磁励磁电流流磁通量磁通量T Temem电磁磁转矩矩nn转速速T T2 2电机机轴输出出转矩矩T T0 0电机机轴空空载转矩矩矩矩基本方程电压平衡电压平衡方程方程转矩平转矩平衡方程衡方程Ce电动式常数电动式常数CT转矩常数，取决于电机的结构转矩常数，取决于电机的结构Ra电枢内电阻，包括电刷接触电阻电枢内电阻，包括电刷接触电阻ra电枢

11、绕组电阻电枢绕组电阻p p（极对数）极对数）a a（绕组并联支路对数）绕组并联支路对数）与电机结构有关与电机结构有关P1电网输入功率电网输入功率Pem电磁功率电磁功率pCua电枢铜损耗电枢铜损耗pb电刷接触损耗电刷接触损耗P2电机轴输出功率（轴功率）电机轴输出功率（轴功率）PP1 1=P=Pemem+P+PCuaCua+P+Pb b=P=P2 2+P+P0 0+P+PCuaCua+P+Pb bP P0 0包含铁损、机械损耗、其他损耗包含铁损、机械损耗、其他损耗故：故：P P1 1=P=P2 2+p p效率可以表达为：效率可以表达为：2.6 他励直流他励直流电动机的机械特性机的机械特性2.6.1

12、 机械特性方程式机械特性方程式机械特性机械特性在在电枢枢电压，励磁，励磁电流，流，电枢枢总电阻均阻均为常数的常数的条件下，条件下，电动机的机的转速速n与与电磁磁转矩矩Tem之之间的关系。的关系。即：即：n=f(Tem)对电枢回路有：对电枢回路有：n0理想空载转速机械特性的斜率TN额定转矩nN额定转速T0实际空载转矩n0实际空载转速也可以也可以%表示表示nn：2.6.2 他励直流电动机的固有机械特性他励直流电动机的固有机械特性所有参数均为额定值时的机械特性，即：所有参数均为额定值时的机械特性，即：U=UN,=N N,R Radad=0=0。固有机械特性的特点：固有机械特性的特点：1、电磁转矩、电

13、磁转矩Tem越大，转速越低。越大，转速越低。2、当、当Tem=0时，时，为理想空载转速。为理想空载转速。此时：此时：Ia=0,Ea=UN。3、斜率、斜率小，特性线较平，称为硬特性；小，特性线较平，称为硬特性；大，称为软大，称为软特性。特性。4、T=TN时，时，n=nN，转速差，转速差nnN N=n=n0 0-n nN N=TN，称为额定转，称为额定转速差。一般速差。一般 nnN N=0.05n=0.05n0 05 5、电机起动时、电机起动时n=0n=0，此时电枢电流称为起动电流，转矩成，此时电枢电流称为起动电流，转矩成为起动转矩。此时的起动电流和起动转矩分别为：为起动转矩。此时的起动电流和起动

14、转矩分别为：若若nn=n=n0 0-n=0.05n-n=0.05n0 0，则：，则：因此，启动时有：因此，启动时有：2.6.3 他励直流电动机的人为机械特性他励直流电动机的人为机械特性通过改变通过改变U、R Radad三个参数实现对机械特性的调整。三个参数实现对机械特性的调整。一、电枢中串入电阻时的人为机械特性一、电枢中串入电阻时的人为机械特性 U=UN,=N,R=Ra+Radn0不变不变变化变化二、改变电枢电压的人为机械特性二、改变电枢电压的人为机械特性、R=Ra不变，而改变不变，而改变Un0变化变化不不变变由于由于n0随着随着U的减小而减小，而的减小而减小，而不变，形成一组平行直线。不变，

15、形成一组平行直线。UNU1U2U3三、减弱励磁磁通时的人为特性三、减弱励磁磁通时的人为特性R=Ra、U=UN不变，而改变不变，而改变改变改变意味意味着减小着减小（正常工作时磁路基本饱和）。（正常工作时磁路基本饱和）。机械特性方程：机械特性方程：转速方程转速方程n=0时，时，n0、均发生变化均发生变化图中，堵转电流与磁通图中，堵转电流与磁通的大小无关，为：的大小无关，为：而堵转转矩：而堵转转矩：当转矩不大时当转矩不大时的减小可以导致转速提高；而当转矩较大时，的减小可以导致转速提高；而当转矩较大时，的减小会导致转速降低（此时处于过载状态）。的减小会导致转速降低（此时处于过载状态）。的减小导致转速提

16、高的减小导致转速降低T T2 2T T1 12.6.4 电力拖力拖动系系统稳定运行条件定运行条件电力拖力拖动系系统的的稳定运行指的是定运行指的是电动机机带动负载在恒定的在恒定的转速下运行。速下运行。实际上，在工作中由于上，在工作中由于负载的的变化或化或电网网电压的的波波动都会都会导致系致系统的运行偏离的运行偏离额定工作点，定工作点，这就要求系就要求系统有有能力恢复能力恢复稳定状定状态。特性线下降特性线下降特性线上升特性线上升 电力拖动系统稳定运行的条件为：电力拖动系统稳定运行的条件为：（1）电机的机械特性与负载转矩特性必须有交点，）电机的机械特性与负载转矩特性必须有交点，即即Tem=TL。（2

17、）在交点附近有：）在交点附近有：也可以说：在交点的转速以上存在也可以说：在交点的转速以上存在TemTL。对于有下降趋势机械特性的电机都可以有稳定态，另外此规对于有下降趋势机械特性的电机都可以有稳定态，另外此规律对交流电机同样适用。律对交流电机同样适用。2.6.5 他励直流电机的起动他励直流电机的起动一、电机的起动一、电机的起动 电机起动时应首先加上励磁电压使电机主磁极上建立起电机起动时应首先加上励磁电压使电机主磁极上建立起稳定的磁通，之后才能给电枢通电。稳定的磁通，之后才能给电枢通电。给电枢通电时由于给电枢通电时由于n=0,没有感生电动势，所以此时电枢电没有感生电动势，所以此时电枢电流流 会很

18、大（会很大（10-20倍倍I IN），同时），同时Tst=CtNI Ist也会很也会很大。大。一方面一方面I Ist大可能引起整流子的火花或环火大可能引起整流子的火花或环火另一方面过大的另一方面过大的Tst会造成冲击，易损坏转动机构。会造成冲击，易损坏转动机构。过大的过大的I Ist对电网也会有很大冲击。再者对电网也会有很大冲击。再者过大的过大的I Ist对电机本身也很不利。可能烧坏电枢。对电机本身也很不利。可能烧坏电枢。一般要求一般要求I Ist=（1.52）I IN对电机起机起动的要求：的要求：有足有足够大的起大的起动转矩。矩。起起动电流在限制范流在限制范围内。内。起起动设备简单可靠。可靠

19、。二、直接起动三、三、电枢回路串枢回路串电阻起阻起动 在在这种起种起动方式中方式中电压U=UN不不变。在。在电枢回路中串接枢回路中串接电阻，以达到限制阻，以达到限制电流的目的。串接的流的目的。串接的电阻阻Rst称称为起起动电阻。阻。I Ist2=（1.11.2）I INI Ist2=（1.82.5）I IN动画演示动画演示起起动时必必须保保证Tst2TL。Tst2（I Ist2）小，）小，则起起动速度慢；速度慢；Tst2（I Ist2）大可以提高起）大可以提高起动速度，速度，但是会造成起但是会造成起动电阻阻级数增多。数增多。四、降四、降压起起动 保持保持、R=Ra不不变，起，起动时减小减小电枢

20、枢电压U，从而，从而达到降低起达到降低起动电流的目的。流的目的。实际应用中由于用中由于电压可以可以连续升高，起升高，起动可以更平可以更平稳。思考题1、人为机械特性有什么特点？2、直流电动机起动时应注意什么问题？3、如何才能使电动机具有稳定的工作状态？2.7他励直流电动机的制动根据根据电机机电磁磁转矩与矩与转子子转动方向的不同，可以将方向的不同，可以将电机的工机的工作状作状态分分为：1、电动运行状运行状态：电磁磁转矩方向与矩方向与转子子转动方向相同方向相同2、制、制动运行状运行状态：电磁磁转矩方向与矩方向与转子子转动方向相反方向相反在机械制在机械制动的情况下，机械的情况下，机械转矩同矩同样与与转

21、子子转动方向相反。方向相反。1、Ea的大小正比于转速的大小正比于转速2、Ea的方向与的方向与U相反相反Ea的大小是的大小是电机能量的表征。当机能量的表征。当转速速为0时，电动机停止，机停止，此此时Ea=0。由此制。由此制动的手段之一就是尽快使的手段之一就是尽快使Ea=0。为防止冲防止冲击过大，制大，制动时的的电流流应U，进而使而使IaIa换向，向，TemTem换向，向，使使电动机机处于于发电状状态，同，同时提供提供负载阻止速度的增加。阻止速度的增加。2.7.4 各种制各种制动方法比方法比较一、能耗制一、能耗制动1、制、制动减速平减速平稳可靠可靠2、电路路简单3、制、制动转矩随矩随n的降低而降低

22、的降低而降低二、回二、回馈制制动1、无需、无需电路改接，自路改接，自动转换到制到制动状状态2、发出的出的电可以回可以回馈给电网网三、反接制三、反接制动1、制、制动时从从电网吸收能量网吸收能量2、n=0时必必须切断切断电源，否源，否则反向加速反向加速思考题1、能耗制、能耗制动时电枢中的枢中的电流由流由谁提供？提供？2、能耗制、能耗制动电路中的路中的电阻的作用是什么？阻的作用是什么？3、电源反接制源反接制动应注意什么注意什么问题？4、何种制、何种制动方法可以使方法可以使电动机向机向电网回网回馈电量？量？2.8他励直流电机的调速电力拖动系统的常用调速方法：电力拖动系统的常用调速方法：1、机械调速；、

23、机械调速；2、电气调速；、电气调速；3、机电混合调速、机电混合调速2.8.1 调速指标调速指标一、调速范围：在额定负载下可能运行的最高转速与最低一、调速范围：在额定负载下可能运行的最高转速与最低转速之比，以转速之比，以D表示。表示。轧钢机轧钢机D=310，龙门刨，龙门刨D=1040，造纸机，造纸机 D=120，车车 床床 D=20120D的范围不能太大，原因是受的范围不能太大，原因是受nmax和和nmin的限制，的限制，nmax受到换受到换向条件及机械强度的限制，向条件及机械强度的限制，nmin最低稳定转速的限制。最低稳定转速的限制。二、调速平滑性二、调速平滑性指的是相邻两级转速之比，以指的是

24、相邻两级转速之比，以K K表示表示K K 越接近越接近1则平滑性越好，则平滑性越好，K K=1时为无级调速时为无级调速三、调速的相对稳定性（静差率）三、调速的相对稳定性（静差率）指的是在同一条机械特性线上，额定负载时的转速降与理想指的是在同一条机械特性线上，额定负载时的转速降与理想空载转速空载转速n0之比之比。%越小特性线越平稳，特性越硬。但硬度相同，静差率可能越小特性线越平稳，特性越硬。但硬度相同，静差率可能不同不同不同机械设备调速时对静差率的要求：不同机械设备调速时对静差率的要求：普通车床普通车床%30%即可即可龙门刨龙门刨%10%高精度造纸机高精度造纸机%0.1%小的小的可以提高电机的工

25、作稳定性、扩大调速范围。可以提高电机的工作稳定性、扩大调速范围。静差率静差率与调速范围与调速范围D是相互制约的，二者的关系为：是相互制约的，二者的关系为：用小数表示的静差率用小数表示的静差率nnN N低速特性额定负载下的转速降低速特性额定负载下的转速降四、四、调速的速的经济性性设备的初投的初投资，运行效率及，运行效率及维修修费用。用。五、适五、适应负载的特点的特点调速速过程中所能程中所能输出的功率和出的功率和转矩，矩，调速方法适速方法适应负载的要的要求。求。2.8.2 调速方法速方法一、一、电枢串枢串电阻阻调速速I Ia与转速无关而与负载转矩成正比，所以当负载恒定时与转速无关而与负载转矩成正比

26、，所以当负载恒定时I Ia也也恒定。由于恒定。由于UN未变，所以电网输入给电机的功率不变，由于未变，所以电网输入给电机的功率不变，由于Rs存在会消耗功率，故串电阻调速时，存在会消耗功率，故串电阻调速时，Rs越大，调速越低则越大，调速越低则电机效率越低。（电机效率越低。（Rs上消耗功率增加）上消耗功率增加）可以看出可以看出UN、N恒定时恒定时Rs越大越大n越低越低特点：特点：设备简单，初投，初投资少少 有有级调速，平滑性差速，平滑性差 低速低速时转速的相速的相对稳定性差定性差 低速低速时效率低，效率低，电能能损耗大。耗大。适合于适合于对调速性能要求不高的速性能要求不高的设备上。上。二、弱磁通二、

27、弱磁通调速速由于磁通发生了变化，在相同的负载转矩下，电枢电流与原由于磁通发生了变化，在相同的负载转矩下，电枢电流与原磁通情况下的电枢电流不同。磁通情况下的电枢电流不同。而弱磁通下的转速为：而弱磁通下的转速为：安全问题：无论何种调速方式，都不允许切断励磁绕组的电安全问题：无论何种调速方式，都不允许切断励磁绕组的电源，因为在励磁磁通很弱的情况下可能造成飞车，发生事故。源，因为在励磁磁通很弱的情况下可能造成飞车，发生事故。特点：特点：设备简单，效率高，但特性，效率高，但特性变软，常用在要求，常用在要求调速在速在额定定转速之上的速之上的场合。合。三、改三、改变电枢枢电压调速速保保证为恒定恒定值，电枢不

28、串枢不串电阻，阻，仅改改变电枢枢电压，所以得，所以得到一到一组平行特性平行特性线。降低降低电枢枢电压得到的平行得到的平行线，所以，所以电机特性比机特性比较硬。硬。电源采源采用他励直流用他励直流发电机或晶机或晶闸管整流器供管整流器供电，能提供，能提供连续可可调的的电压，从而，从而实现无无级调速。速。特点：特点：调速平滑性好，可以达到无速平滑性好，可以达到无级调速。速。机械特性硬度不机械特性硬度不变。低速低速时能量能量损耗少，效率高。耗少，效率高。四、四、调速方法与速方法与负载类型的配合。型的配合。1.电机的允机的允许输出出电机的允机的允许输出指的是：在不同出指的是：在不同转速下，速下，电机机长期

29、工作所能期工作所能输出的最大出的最大转矩和功率。此功率取决于矩和功率。此功率取决于电动机的机的发热，即取，即取决于决于I Ia。不同。不同转速下只要速下只要I Ia不超不超过I In即可。即可。另外，在不同转速下，若能保证另外，在不同转速下，若能保证I Ia=I In，则电动机被充分利用。，则电动机被充分利用。2.调速方法调速方法.电枢串电阻和降低电枢电压调速电枢串电阻和降低电枢电压调速在这两种调速方法中，励磁磁通在这两种调速方法中，励磁磁通=N恒定，若不同转速时恒定，若不同转速时I Ia=I In，则输出转矩。，则输出转矩。可见这里可见这里T为常数，而功率则不为常数，即随着转速的提高电机为常

30、数，而功率则不为常数，即随着转速的提高电机功率提高。功率提高。.弱磁通调速弱磁通调速 弱磁通调速时通过改变励磁磁通来调速，而弱磁通调速时通过改变励磁磁通来调速，而只能变小，故只能变小，故调速时从调速时从nN向上调。向上调。可见，可见，Tem与与n成反比。而成反比。而故，弱磁通调速时：故，弱磁通调速时：弱磁通调速只能使转速从弱磁通调速只能使转速从nN提高，而其他两种方式只适合于提高，而其他两种方式只适合于减速。所以有：减速。所以有：nnN时，采用弱磁通调速为恒功率调速。时，采用弱磁通调速为恒功率调速。nnN时，采用电枢串电阻或降低电枢电压调速，为恒转矩调时，采用电枢串电阻或降低电枢电压调速，为恒

31、转矩调速。速。恒功率调速区恒功率调速区恒转矩调速区恒转矩调速区3.调速方法的速方法的选择电动机机铭牌上所牌上所标明的明的输矩和功率，并不表示其矩和功率，并不表示其实际输出，出，而表示而表示电机的机的使用限度使用限度，电机的机的实际输出取决于出取决于负载的大小的大小。负载有三种：恒定有三种：恒定负载、恒、恒转矩矩负载、风机型机型负载。.电动机拖机拖动恒恒转矩矩负载应采用恒采用恒转矩矩调速方法，并速方法，并应使使TN=TL,额定定转速速nN等于生等于生产机械所要求的最高机械所要求的最高转速速nmax在在电机工作于不同机工作于不同转速速时，电枢枢电流和流和电磁磁转矩均矩均为额定定值，使使电机得到充分

32、利用。机得到充分利用。若采用恒功率若采用恒功率调速方法，速方法，为保保证电动机能在各种机能在各种转速下能正速下能正常常连续工作，必工作，必须使使电机的最低机的最低转矩等于矩等于负载转矩，即矩，即T=Tem=TLmin(此最小此最小转矩矩为最高最高转速速时的的转矩矩)。当。当电机机转速速不不为最高最高转速速时必有必有Tem TL。则电机不能得到充分利用。机不能得到充分利用。.电动机拖机拖动恒功率恒功率负载应采用恒功率采用恒功率调速方式，并使速方式，并使电动额定功率定功率PN=PL；nN等于等于负载的最低的最低转速。在速。在输出功率相同的情况下，出功率相同的情况下，输出出转矩矩Tem与与转速速n成

33、反比，而成反比，而Tem与与成正比。因此降低成正比。因此降低会提高会提高n同同时T降低，在降低，在这一一过程中程中T、n的乘的乘积维持恒定。持恒定。若采用恒若采用恒转矩矩调速方法，由于速方法，由于T=Tem为常数，常数，为保保证在高速及低速下在高速及低速下电机都可能机都可能长期运期运转必必须使使Tem=TLmax即速度最低即速度最低时的的负载转矩，当矩，当n=nmin时有有TTL则电枢枢电流小于流小于额定定值造成浪造成浪费。对风机型机型负载(转矩与矩与转速的平方成正比，功率与速的平方成正比，功率与转速的速的3次方成正比次方成正比)两种两种调速方法都不能很好地与之速方法都不能很好地与之匹配，但相

34、比之下，采用恒匹配，但相比之下，采用恒转矩矩调速造成的浪速造成的浪费相相对小些。小些。论述题说明直流明直流电机机驱动的特点的特点计算题1、某他励直流电动机的额定数据为；、某他励直流电动机的额定数据为；PN6KW，UN220V，nN=1000rmin，Pcua500W，p0=395W。计算额定运行时电动机的。计算额定运行时电动机的T2N，To，TN，Tem，N及及Ra2、已知某台他励直流电动机的数据为：、已知某台他励直流电动机的数据为：PN=160 kW，UN=440V，nN=1500rpm，IN=399A，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra=0.054，忽略磁路饱和的影响。求额定运行时：，忽略

35、磁路饱和的影响。求额定运行时：(1)电磁转矩；电磁转矩；(2)输出转矩；输出转矩；(3)输入功率；输入功率；(4)效率。效率。3、一他励直流电动机的额定数据为：、一他励直流电动机的额定数据为：PN=100 kW，UN=220V，IN=511 A，nN=1 500 rpm，电枢回路总电阻，电枢回路总电阻Ra=0.0113，忽略磁饱和影响。求：，忽略磁饱和影响。求：(1)理想空载转理想空载转速；速；(2)固有机械特性的斜率；固有机械特性的斜率；(3)额定转速降；额定转速降；(4)若自动机拖动恒转矩负载若自动机拖动恒转矩负载TL=0.84NM运行运行(NM为额定电磁转矩为额定电磁转矩)，问电动机的转速、电枢电流及电枢电动势，问电动机的转速、电枢电流及电枢电动势为多大为多大?