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湖南大学机电传动考试总结.docx
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2.1 单轴拖动系统的运动方程式
一、单轴拖动系统的组成
电动机 M 通过连接件直接与生产机械相连,由电动机 M 产生输出转矩 TM,用来克服负
载转矩 TL ,带动生产机械以角速度 ω(或速度 n)进行运动。
二、T 、T 、n 的参考方向
M
L
当 T 的实际作用方向与 n 的方向相同时,取与 n 相同的符号;
M
当 T 的实际作用方向与 n 的方向相同(符号相同)时, T 为拖动转距,否则为制动转
M
M
距。
当 T 的实际作用方向与 n 的方向相反时,取与 n 相同的符号;
L
当 T 的实际作用方向与 n 的方向相同(符号相反)时, T 为拖动转距,否则为制动转
L
L
距。
d
T T J
J
dt
M
L
2.4 机电系统稳定运行的条件
电动机的输出转矩 T 和负载转矩 T 大小相等,方向相反。
M
L
系统受到干扰后,要具有恢复到原平衡状态的能力,即:当干扰使速度上升时,有
T <T ;否则,当干扰使速度下降时,有 T >T 。这是稳定运行的充分条件。
M
L
M
L
一、直流电机的基本结构
1. 电动势
e
2.电磁转矩 T
M
T K I
M
m
a
3、直流电机作发电机运行和作电动机运行时的作用比较:
他励电动机:励磁线圈与转子电枢的电源分开;
并励电动机:励磁线圈与转子电枢并联到同一电源上;
串励电动机:励磁线圈与转子电枢串联接到同一电源上;
复励电动机:励磁线圈与转子电枢的联接有串有并,接在
同一电源上。
3.2 直流电动机的机械特性
一、 电枢绕组中电压的平衡关系
U E I R
a
a
二、 电磁转矩
T
a
三、转矩平衡关系
L
0
四、 机械特性
1、 他励电动机的机械特性
n
a
I
a
K
K
„„转速特性
„„机械特性
e
e
U
R
n
K
e
e m
2、 串励电动机的机械特性
串励的特点:励磁线圈的电流和电枢线圈的电流相同。
E
Φ
E
N
2. 额定电压 U :额定工作情况下的电枢上加的直流电压。(例:110V,220V,440V)
N
3. 额定电流 I : 额定电压下,轴上输出额定功率时的电流(安A)(并励应包括励磁电流
N
( :效率)
N
N
N
4.额定励磁电流 I :额定工作情况下(U I )励磁电流。
fN
N、
N
5.额定转速 n :在 P ,U ,I 时的转速。直流电机的转速等级一般在 500r/min 以上。特
N
N
N
二、 限流措施:
st
am
i
N
三、 方法
2. 电枢回路串电阻启动
启动时,电枢回路串接启动电阻 R ,此时启动电流 I =U /(R +R )将受外加启动电阻的限制。
N
a
随着转速的升高,反电势增大,再逐步切除外加电阻直到全部切除,电动机达到所要求的
转速。
3.4 直流他励电动机的调速特性
0、直流电动机调速的主要优点是:
(1)调速均匀平滑,可以无级调速。
(2)调速范围大,调速比可达 200 (他励式)以上
(调速比等于最大转速和最小转速之比)。
1、改变电枢电压调速
从特性可看出,在一定的负载转矩 T 下,电枢外加不同电压可以得到不同的转速。如在电
L
压分别为 U 、 U 、 U 、 U 的情况下,可以分别得到稳定工作点 a、b、c 和 d,对应的转
N
1
2
3
速为 n 、 n 、 n 、 n 。即改变电枢电压可以达到调速的目的。
a
b
c
d
改变电枢电压调速的特点:
N
2)可得到平滑、无级调速。
3)调速特性与固有特性互相平行,机械特性硬度不变,调速的稳定度较高,调速范围较大;
4)调速时,因电枢电流与电压 U 无关,且 = ,转矩 T=K I 不变。
N
t
N
a
2、改变转子电阻调速
(1)改变电枢电路外串电阻
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