什么是電力拖動(dòng)系統(tǒng),電力拖動(dòng)系統(tǒng)的原動(dòng)機(jī)是什么？電力拖動(dòng)系統(tǒng)的組成電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)運(yùn)動(dòng)方程中轉(zhuǎn)矩的正、負(fù)規(guī)定

電力拖動(dòng)系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方程式描述了系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)取決于作用在原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸上的各種轉(zhuǎn)矩。2.1.1電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式一、運(yùn)動(dòng)方程式2.1.1

根據(jù)如圖給出的系統(tǒng)（忽略空載轉(zhuǎn)矩），可寫(xiě)出拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式：其中為系統(tǒng)的慣性轉(zhuǎn)矩。2.1.1機(jī)械角速度rad/s飛輪矩機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)慣量2.1.1電力拖動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)方程式一、運(yùn)動(dòng)方程式運(yùn)動(dòng)方程的實(shí)用形式：系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的三種狀態(tài)1)當(dāng)或時(shí),系統(tǒng)處于靜止或恒轉(zhuǎn)速運(yùn)行狀態(tài)，即處于穩(wěn)態(tài)。2)當(dāng)或時(shí),系統(tǒng)處于加速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動(dòng)態(tài)。3)當(dāng)或時(shí),系統(tǒng)處于減速運(yùn)行狀態(tài)，即處于動(dòng)態(tài)。常把或稱(chēng)為動(dòng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩,把稱(chēng)為靜負(fù)載轉(zhuǎn)矩.2.1.1375具有加速度量綱

規(guī)定電動(dòng)機(jī)處在電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向?yàn)檗D(zhuǎn)速的正方向，即二、運(yùn)動(dòng)方程式中轉(zhuǎn)矩正、負(fù)號(hào)的規(guī)定（1）電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的正方向相同取正（2）負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的正方向相反取負(fù)(3)慣性轉(zhuǎn)矩的大小由和的代數(shù)和決定。2.1.1轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)狀態(tài)運(yùn)行時(shí)的旋轉(zhuǎn)方向一致為正，相反為負(fù)。在電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，2.1.2負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性一、恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性

由摩擦力產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩的機(jī)械屬于反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。例如：皮帶運(yùn)輸機(jī)、軋鋼機(jī)等

恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載特性是指生產(chǎn)機(jī)械的負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān)的特性。分反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載和位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載兩種。1.反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載2.1.2即負(fù)載轉(zhuǎn)矩方向總與轉(zhuǎn)速方向相反的，具有阻轉(zhuǎn)矩性質(zhì)。負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性，就是負(fù)載的機(jī)械特性，簡(jiǎn)稱(chēng)負(fù)載特性。即與n的關(guān)系2.位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載負(fù)載轉(zhuǎn)矩的大小和方向均恒定不變。

3.恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載舉例

（1）傳送帶、攪拌機(jī)、擠壓機(jī)等摩擦類(lèi)負(fù)載；（2）起重機(jī)、提升機(jī)等重力負(fù)載，提升和下降重物時(shí)，負(fù)載轉(zhuǎn)矩的方向不變；例如：起重機(jī)反抗性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載傳送帶起重機(jī)空氣壓縮機(jī)球磨機(jī)往復(fù)式注塞泵二、恒功率負(fù)載特性

恒功率負(fù)載特點(diǎn)是：負(fù)載轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的乘積為一常數(shù)，即與成反比，特性曲線為一條雙曲線。TLn

例如：

（1）軋鋼機(jī)軋制鋼板時(shí)，小工件需高速度低轉(zhuǎn)矩，大工件需要低速度高轉(zhuǎn)矩。（2）車(chē)床的切削：粗加工時(shí)需要較大的進(jìn)刀量和較低的轉(zhuǎn)速；精加工時(shí)需要較小的進(jìn)刀量和較高的轉(zhuǎn)速。

三、泵與風(fēng)機(jī)類(lèi)負(fù)載特性

負(fù)載的轉(zhuǎn)矩基本上與轉(zhuǎn)速的平方成正比。負(fù)載特性為一條拋物線。TLn理想的通風(fēng)機(jī)特性實(shí)際通風(fēng)機(jī)特性TL02.1.2例如：水泵、油泵、通風(fēng)機(jī)、螺旋槳等（圖片見(jiàn)下屏）。實(shí)際的負(fù)載特性可能很復(fù)雜，是幾種特性的結(jié)合：例如：通風(fēng)機(jī)：軸承上還存在摩擦轉(zhuǎn)矩。水泵油泵螺旋槳通風(fēng)機(jī)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性是在什么條件下的特性？試著從電動(dòng)機(jī)的電壓平衡方程式推導(dǎo)出電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性機(jī)械特性斜率？轉(zhuǎn)速降？如何評(píng)述機(jī)械特性的軟、硬特性？什么是固有機(jī)械特性？人為機(jī)械特性？幾種人為機(jī)械特性參數(shù)變化后對(duì)它的影響如何？2.2.1機(jī)械特性的表達(dá)式

電動(dòng)機(jī)在電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為恒值的條件下，即電動(dòng)機(jī)處于穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系：由電機(jī)的電路原理圖可得機(jī)械特性的表達(dá)式：稱(chēng)為理想空載轉(zhuǎn)速。實(shí)際空載轉(zhuǎn)速2.2.12.2他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性△n轉(zhuǎn)速降2.2.2固有機(jī)械特性和人為機(jī)械特性一、固有機(jī)械特性當(dāng)時(shí)的機(jī)械特性稱(chēng)為固有機(jī)械特性：二、人為機(jī)械特性當(dāng)改變或或得到的機(jī)械特性稱(chēng)為人為機(jī)械特性。

由于電樞電阻很小，特性曲線斜率很小，所以固有機(jī)械特性是硬特性。2.2.21、電樞串電阻時(shí)的人為特性

保持不變,只在電樞回路中串入電阻的人為特性特點(diǎn)：1）不變，變大；

2）越大，特性越軟。2.2.22、降低電樞電壓時(shí)的人為特性

保持不變，只改變電樞電壓時(shí)的人為特性：特點(diǎn)：1)

隨變化,不變;2)不同,曲線是一組平行線。2.2.23、減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為特性

保持不變，只改變勵(lì)磁回路調(diào)節(jié)電阻的人為特性：特點(diǎn)：1）弱磁，

增大；

2）弱磁，增大2.2.2擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由下降到。2.2.4電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行條件

處于某一轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的電力拖動(dòng)系統(tǒng)，由于受到某種擾動(dòng)，導(dǎo)致系統(tǒng)的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化而離開(kāi)原來(lái)的平衡狀態(tài)，如果系統(tǒng)能在新的條件下達(dá)到新的平衡狀態(tài)，或者當(dāng)擾動(dòng)消失后系統(tǒng)回到原來(lái)的轉(zhuǎn)速下繼續(xù)運(yùn)行，則系統(tǒng)是穩(wěn)定的，否則系統(tǒng)是不穩(wěn)定的。在點(diǎn)，系統(tǒng)平衡擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由上升到，。擾動(dòng)消失,系統(tǒng)減速，回到點(diǎn)運(yùn)行。擾動(dòng)消失,系統(tǒng)加速，回到點(diǎn)運(yùn)行。2.2.4在點(diǎn)，系統(tǒng)平衡擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小增量，轉(zhuǎn)速由上升到，,系統(tǒng)加速

。即使擾動(dòng)消失,也不能回到點(diǎn)運(yùn)行。擾動(dòng)使轉(zhuǎn)速有微小下降，由下降到,系統(tǒng)減速。即使擾動(dòng)消失,也不能回到點(diǎn)運(yùn)行。2.2.4這樣的情況，系統(tǒng)不穩(wěn)定。2.2.4

大多數(shù)負(fù)載轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的升高而增大或保持恒定，因此只要電動(dòng)機(jī)具有下降的機(jī)械特性，就能滿(mǎn)足穩(wěn)定運(yùn)行的條件，就是說(shuō)系統(tǒng)就是穩(wěn)定的。電力拖動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的充分必要條件是：(1)必要條件:電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性與負(fù)載的轉(zhuǎn)矩特性必須有交點(diǎn),即存在(2)充分條件:在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以上存在,在交點(diǎn)的轉(zhuǎn)速以下存在1.起動(dòng)的定義、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流2.對(duì)起動(dòng)的基本要求3.電機(jī)起動(dòng)時(shí)電流過(guò)大會(huì)有什么危害？4.為了限制起動(dòng)電流，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)采用哪些方法起動(dòng)5.電樞回路串電阻起動(dòng)、降壓起動(dòng)2.3.0起動(dòng)概述

1.定義：電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)是指電動(dòng)機(jī)接通電源后，由靜止?fàn)顟B(tài)加速到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過(guò)程。

起動(dòng)時(shí)由于轉(zhuǎn)速為零，電樞電動(dòng)勢(shì)為零，而且電樞電阻很小，所以起動(dòng)電流將達(dá)很大值。2.3一、起動(dòng)的定義、起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和起動(dòng)電流3.起動(dòng)電流：起動(dòng)瞬間的電樞電流2.起動(dòng)轉(zhuǎn)矩：起動(dòng)瞬間的電磁轉(zhuǎn)矩起動(dòng)電流一般是額定電流的10─20倍

為了限制起動(dòng)電流，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通常采用電樞回路串電阻或降低電樞電壓起動(dòng)。過(guò)大的起動(dòng)電流將:

（1）引起電網(wǎng)電壓下降、影響電網(wǎng)上其它用戶(hù)的正常用電；二、對(duì)起動(dòng)的基本要求三、起動(dòng)方法（2）使電動(dòng)機(jī)的換向惡化；（3）過(guò)大的沖擊轉(zhuǎn)矩會(huì)損壞電樞繞組和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。一般直流電動(dòng)機(jī)不允許直接起動(dòng)。除個(gè)別特別小型的電機(jī)外（4）起動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、可靠。一、起動(dòng)過(guò)程2.3.1電樞回路串電阻起動(dòng)2.3.1以三級(jí)電阻起動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)為例：(1)起動(dòng)時(shí)，勵(lì)磁回路電阻放在最小位置，最大，最大，最大；（2）電樞回路電阻放最大位置，限制起動(dòng)電流，起動(dòng)完畢后，將起動(dòng)電阻切除。P55圖2.3.12.3.2降壓起動(dòng)

當(dāng)直流電源電壓可調(diào)時(shí)，可采用降壓方法起動(dòng)。

起動(dòng)時(shí)，以較低的電源電壓起動(dòng)電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流隨電源電壓的降低而正比減小。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的上升，反電動(dòng)勢(shì)逐漸增大，再逐漸提高電源電壓，使起動(dòng)電流和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩保持在一定的數(shù)值上，保證按需要的加速度升速。

降壓起動(dòng)需專(zhuān)用電源，設(shè)備投資較大，但它起動(dòng)平穩(wěn)，起動(dòng)過(guò)程能量損耗小，因此得到廣泛應(yīng)用。2.3.21.直流發(fā)電機(jī)——直流電動(dòng)機(jī)

2.晶閘管整流電源——直流電動(dòng)機(jī)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的制動(dòng)能耗制動(dòng)反接制動(dòng)回饋制動(dòng)反轉(zhuǎn)2.4.0制動(dòng)概述電動(dòng)制動(dòng)1.電動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速同方向，電磁轉(zhuǎn)矩為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩，電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能。2.4.1一、根據(jù)電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速的方向關(guān)系，將電機(jī)分為兩種運(yùn)行狀態(tài)2.制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)：電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速反方向，電磁轉(zhuǎn)矩為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔堋６?、制?dòng)舉例起重機(jī)下放重物時(shí)，為獲得穩(wěn)定的下放速度，電動(dòng)機(jī)須運(yùn)行在制動(dòng)運(yùn)行狀態(tài)。三、制動(dòng)分類(lèi)

1.能耗制動(dòng)；2.反接制動(dòng)；3.回饋制動(dòng)。2.4.1能耗制動(dòng)電動(dòng)制動(dòng)電動(dòng)狀態(tài)，如圖所示：將開(kāi)關(guān)S投向制動(dòng)電阻上即實(shí)現(xiàn)制動(dòng).

由于慣性，電樞保持原來(lái)方向繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)勢(shì)方向不變。由產(chǎn)生的電樞電流的方向與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)的方向相反,對(duì)應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩與方向相反,為制動(dòng)性質(zhì),電機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。

制動(dòng)運(yùn)行時(shí)，電機(jī)靠生產(chǎn)機(jī)械的慣性力的拖動(dòng)而發(fā)電，將生產(chǎn)機(jī)械儲(chǔ)存的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能，消耗在電阻上，直到電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)。2.4.1一、制動(dòng)的定義及方法二、能耗制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性電動(dòng)機(jī)狀態(tài)工作點(diǎn)制動(dòng)瞬間工作點(diǎn)制動(dòng)過(guò)程工作段電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)反抗性負(fù)載，電機(jī)停轉(zhuǎn)。若電動(dòng)機(jī)帶位能性負(fù)載,穩(wěn)定工作點(diǎn)2.4.1三、能耗制動(dòng)過(guò)程分析

能耗制動(dòng)操作簡(jiǎn)單,但隨著轉(zhuǎn)速下降,電動(dòng)勢(shì)減小,制動(dòng)電流和制動(dòng)轉(zhuǎn)矩也隨著減小,制動(dòng)效果變差。若為了盡快使電機(jī)停轉(zhuǎn),可在轉(zhuǎn)速下降到一定程度時(shí),切除一部分制動(dòng)電阻,增大制動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

（1）

改變制動(dòng)電阻的大小可以改變能耗制動(dòng)特性曲線的斜率,從而可以改變制動(dòng)轉(zhuǎn)矩及下放負(fù)載的穩(wěn)定速度。其中為制動(dòng)瞬間的電樞電動(dòng)勢(shì)。2.4.1（4）選擇制動(dòng)電阻的原則討論：（2）越小,特性曲線的斜率越小,起始制動(dòng)轉(zhuǎn)矩越大,而下放負(fù)載的速度越小。（3）制動(dòng)電阻越小，制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，制動(dòng)時(shí)間短，工作效率高，但過(guò)小，使制動(dòng)電流越大。如制動(dòng)前額定運(yùn)行，則。電動(dòng)制動(dòng)2.4.2反接制動(dòng)1.定義：電壓與電動(dòng)勢(shì)順向串聯(lián)。電壓反接制動(dòng)時(shí)接線如右下圖所示：一、電壓反接制動(dòng)電動(dòng)制動(dòng)

開(kāi)關(guān)S投向“電動(dòng)”側(cè)時(shí)，電樞接正極性的電源電壓，電機(jī)處于電動(dòng)狀態(tài)。進(jìn)行制動(dòng)時(shí)，開(kāi)關(guān)投向“制動(dòng)”側(cè)，電樞回路串入制動(dòng)電阻后，接上極性相反的電源電壓，電樞回路內(nèi)產(chǎn)生反向電流：

反向的電樞電流產(chǎn)生反向的電磁轉(zhuǎn)矩，從而產(chǎn)生很強(qiáng)的制動(dòng)作用——電壓反接制動(dòng)。2.4.22.制動(dòng)電阻的計(jì)算二、倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)只適用于位能性恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載電樞回路串入較大電阻后特性曲線正向電動(dòng)狀態(tài)提升重物(A點(diǎn))負(fù)載作用下電機(jī)反向旋轉(zhuǎn)(下放重物)電機(jī)以穩(wěn)定的轉(zhuǎn)速下放重物D點(diǎn)在電樞回路中串聯(lián)一個(gè)較大的電阻,即可實(shí)現(xiàn)制動(dòng).工作點(diǎn)由A-B-C-D,CD段為制動(dòng)段2.4.2

倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程就是電動(dòng)狀態(tài)時(shí)電樞串電阻時(shí)的人為特性方程。由于串入電阻很大，有倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)時(shí)的能量關(guān)系和電壓反接制動(dòng)時(shí)相同。思考題位能性以外的負(fù)載能否實(shí)現(xiàn)倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)?＜02.4.22.4.3回饋制動(dòng)

回饋制動(dòng)時(shí)的機(jī)械特性方程與電動(dòng)狀態(tài)時(shí)相同。

電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn)情況，此時(shí)，反向，反向，由驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹苿?dòng)。從能量方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)——回饋制動(dòng)狀態(tài)。穩(wěn)定運(yùn)行有兩種情況:當(dāng)電車(chē)下坡時(shí)，運(yùn)行轉(zhuǎn)速可能超過(guò)理想空載轉(zhuǎn)速,進(jìn)入第二象限電壓反接制動(dòng)帶位能性負(fù)載進(jìn)入第四象限2.4.3

發(fā)生在動(dòng)態(tài)過(guò)程中的回饋制動(dòng)過(guò)程有以下兩種情況:1、降壓調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)制動(dòng)過(guò)程為線段2、增磁調(diào)速時(shí)產(chǎn)生的回饋制動(dòng)制動(dòng)過(guò)程為線段

回饋制動(dòng)時(shí)由于有功率回饋到電網(wǎng)，因此與能耗和反接制動(dòng)相比，回饋制動(dòng)是比較經(jīng)濟(jì)的。2.4.32.4.4直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)一、改變勵(lì)磁電流方向（很少采用）勵(lì)磁繞組電感較大，切換勵(lì)磁繞組時(shí)將產(chǎn)生較大自感電動(dòng)勢(shì)，擊穿絕緣，故很少采用。二、改變電樞電流方向直流電機(jī)的轉(zhuǎn)向是由電樞電流方向和主磁場(chǎng)方向確定。轉(zhuǎn)向可以按下列方式實(shí)現(xiàn)：如果同時(shí)改變電樞電流方向、主磁通方向，電機(jī)不會(huì)轉(zhuǎn)向。電磁轉(zhuǎn)矩：2.4教學(xué)重點(diǎn)：1能耗制動(dòng)機(jī)械特性及制動(dòng)過(guò)程2反接制動(dòng)機(jī)械特性及制動(dòng)過(guò)程3回饋制動(dòng)特點(diǎn)教學(xué)難點(diǎn)：電壓反接制動(dòng)機(jī)械特性及制動(dòng)四象限特點(diǎn)作業(yè)：P68：2.12小結(jié)4直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)方法2.5他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速2.5教學(xué)內(nèi)容：2.5.1評(píng)價(jià)調(diào)速的指標(biāo)2.5.2調(diào)速方法2.5.3調(diào)速方式與負(fù)載類(lèi)型的配合教學(xué)目的與要求：1掌握評(píng)價(jià)調(diào)速的性能指標(biāo)2熟練掌握直流電機(jī)的三種調(diào)速方法3了解調(diào)速方法與負(fù)載類(lèi)型的配合調(diào)速概述：

電力拖動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)速可以采用機(jī)械調(diào)速、電氣調(diào)速或二者配合調(diào)速。通過(guò)改變傳動(dòng)機(jī)構(gòu)速比進(jìn)行調(diào)速的方法稱(chēng)為機(jī)械調(diào)速；通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)參數(shù)進(jìn)行調(diào)速的方法稱(chēng)為電氣調(diào)速。電氣調(diào)速方法:1.調(diào)壓調(diào)速;2.電樞串電阻調(diào)速;3.調(diào)磁調(diào)速。

改變電動(dòng)機(jī)的參數(shù)就是人為地改變電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性，使工作點(diǎn)發(fā)生變化，轉(zhuǎn)速發(fā)生變化。調(diào)速前后，電動(dòng)機(jī)工作在不同的機(jī)械特性上。他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速為2.5調(diào)壓調(diào)速電樞串電阻調(diào)速調(diào)磁調(diào)速2.5.1評(píng)價(jià)調(diào)速的指標(biāo)一、調(diào)速范圍二、靜差率（相對(duì)穩(wěn)定性）2.5.1定義：指額定負(fù)載下電動(dòng)機(jī)可能運(yùn)行的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，用D表示。1.定義：轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性是指負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速變化的程度。用靜差率表示。（1）機(jī)械特性越硬，其靜差率δ%越小，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性越好；δ%大小不僅與機(jī)械特性的硬度有關(guān)，還與理想空載轉(zhuǎn)速的大小有關(guān)。例如：結(jié)論：（2）兩條硬度相同的機(jī)械特性，理想空載轉(zhuǎn)速越低，其靜差率δ%就越大?？梢?jiàn)，δ%與

大小有關(guān)。

D與δ%相互制約：（1）對(duì)靜差率這一指標(biāo)要求過(guò)高，即δ越小,則D就越小;

（2）反之，要求D越大，則δ也越大，轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性就越差。2.靜差率與調(diào)速范圍的關(guān)系

式中：為最低轉(zhuǎn)速機(jī)械特性上的轉(zhuǎn)速降；δ為最低轉(zhuǎn)速時(shí)的靜差率，即系統(tǒng)最大靜差率。

不同的生產(chǎn)機(jī)械，對(duì)靜差率的要求不同：

普通車(chē)床：

高精度的造紙機(jī)：

在保證一定靜差率指標(biāo)的前提下，要擴(kuò)大調(diào)速范圍，就必須減小轉(zhuǎn)速降落，即必須提高機(jī)械特性的硬度。三、調(diào)速的平滑性

在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級(jí)數(shù)越多，調(diào)速越平滑。相鄰兩級(jí)轉(zhuǎn)速之比，為平滑系數(shù)

越接近1，平滑性越好，當(dāng)時(shí)，稱(chēng)為無(wú)級(jí)調(diào)速，即轉(zhuǎn)速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時(shí)，級(jí)數(shù)有限，稱(chēng)為有級(jí)調(diào)速。四、調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性主要指調(diào)速設(shè)備的投資、運(yùn)行效率及維修費(fèi)用等。2.5.12.5.2調(diào)速方法一、電樞回路串電阻調(diào)速未串電阻時(shí)的工作點(diǎn)串電阻后,工作點(diǎn)由A→A’→B02.5.22.特點(diǎn)最高，轉(zhuǎn)速只能向低調(diào)。多用于對(duì)調(diào)速性能要求不高的生產(chǎn)機(jī)械上，如起重機(jī)、電車(chē)等。

不變，到達(dá)B點(diǎn)，，達(dá)到新的平衡（1）優(yōu)點(diǎn)：電樞串電阻調(diào)速設(shè)備簡(jiǎn)單，操作方便。2）低速時(shí)特性曲線斜率大,靜差率大,所以轉(zhuǎn)速的相對(duì)穩(wěn)定性差；3）輕載時(shí)調(diào)速范圍小，額定負(fù)載時(shí)調(diào)速范圍一般為D≦2；4）損耗大，效率低，不經(jīng)濟(jì)。對(duì)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載，調(diào)速前、后因磁通不變而使電磁轉(zhuǎn)矩和電樞電流不變，輸入功率不變，輸出功率卻隨轉(zhuǎn)速的下降而下降，減少的部分被串聯(lián)電阻消耗了。（2）缺點(diǎn)：1）由于電阻只能分段調(diào)節(jié)，所以調(diào)速的平滑性差；2.5.24.優(yōu)缺點(diǎn)1.物理過(guò)程A點(diǎn)：不突變到達(dá)B點(diǎn)（達(dá)到新的平衡）。2.特點(diǎn)二、降低電源電壓調(diào)速受絕緣的限制，轉(zhuǎn)速只能向低調(diào)。2.5.2（1）優(yōu)點(diǎn)：3.優(yōu)缺點(diǎn)1）調(diào)速平滑，可以實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；

2）調(diào)速前后的機(jī)械特性的斜率不變，硬度較高，負(fù)載變化時(shí)穩(wěn)定性好。3）無(wú)論輕載還是負(fù)載，調(diào)速范圍相同，一般可達(dá)D=2.5?12。

4）電能損耗較小。4.應(yīng)用

應(yīng)用在對(duì)調(diào)速性能要求較高的生產(chǎn)機(jī)械上，如機(jī)床、軋鋼機(jī)、造紙機(jī)等。TemTLAA’B調(diào)速壓前工作點(diǎn)A降壓瞬間工作點(diǎn)穩(wěn)定后工作點(diǎn)

降壓調(diào)速過(guò)程與電樞串電阻調(diào)速過(guò)程相似，調(diào)速過(guò)程中轉(zhuǎn)速和電樞電流（或轉(zhuǎn)矩）隨時(shí)間變化的曲線也相似。2.5.2三、減弱磁通調(diào)速1.物理過(guò)程調(diào)節(jié)磁場(chǎng)前工作點(diǎn)弱磁瞬間工作點(diǎn)A→A‘弱磁穩(wěn)定后的工作點(diǎn)AB減弱磁通后，理想空載轉(zhuǎn)速上升,曲線的斜率值增大。弱磁調(diào)速前、后的電樞電流和轉(zhuǎn)速的變化情況減弱磁通調(diào)速前、后轉(zhuǎn)速變化曲線減弱磁通前、后的電樞電流變化曲線結(jié)論：磁場(chǎng)越弱，轉(zhuǎn)速越高。因此電機(jī)運(yùn)行時(shí)勵(lì)磁回路不能開(kāi)路。2.5.22.特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：

由于在電流較小的勵(lì)磁回路中進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而控制方便，能量損耗小，設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)速平滑性好。弱磁升速后電樞電流增大，電動(dòng)機(jī)的輸入功率增大，但由于轉(zhuǎn)速升高，輸出功率也增大，電動(dòng)機(jī)的效率基本不變，因此經(jīng)濟(jì)性是比較好。2）轉(zhuǎn)速的升高受到電動(dòng)機(jī)換向能力和機(jī)械強(qiáng)度的限制，升速范圍不可能很大，一般D≤2；

為了擴(kuò)大調(diào)速范圍，通常把降壓和弱磁兩種調(diào)速方法結(jié)合起來(lái)，在額定轉(zhuǎn)速以上，采用弱磁調(diào)速，在額定轉(zhuǎn)速以下采用降壓調(diào)速。缺點(diǎn)：1）機(jī)械特性的斜率變大，特性變軟；2.5.22.5.3調(diào)速方式與負(fù)載類(lèi)型的配合容許輸出：指電動(dòng)機(jī)在某一轉(zhuǎn)速下長(zhǎng)期可靠工作時(shí)所能輸出的最大轉(zhuǎn)矩和功率。充分利用：指在一定的轉(zhuǎn)速下電動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出轉(zhuǎn)矩和功率達(dá)到它的容許值，即電樞電流達(dá)到額定值。

當(dāng)電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)，在不同的轉(zhuǎn)速下，電樞電流能否總保持為額定值，即電動(dòng)機(jī)能否在不同轉(zhuǎn)速下都得到充分利用，這個(gè)問(wèn)題與調(diào)速方式