【电机直流电动机的电力拖动】是电机学中的一个重要主题,主要研究的是直流电动机在电力驱动系统中的运行特性。电力拖动系统的运动方程式是描述系统动态行为的基础,它反映了电动机内部各力矩之间的平衡关系。系统惯性转矩、电磁转矩和负载转矩是决定电动机运动状态的关键因素。
运动方程式通常表示为:MemTnLT−UemLdΩ=JTdT−dΩ,其中,Mem是电机的机械惯量,Tn是负载转矩,LT是电磁转矩,Uem是电枢电压,L是电枢电感,Ω是电机的角速度,J是转动惯量。根据这个方程式,我们可以分析电动机的三种运动状态:静止或恒速运行(Tn=0或LT=0)、加速运行(Tn>0且LT>0)和减速运行(Tn<0且LT<0)。
负载转矩特性分为恒转矩负载、恒功率负载和泵与风机类负载。恒转矩负载的转矩与转速无关,分为反抗性(如传送带)和位能性(如电梯)。恒功率负载的特点是转矩与转速成反比,如起重机。泵与风机类负载的转矩与转速的平方成正比,表现为抛物线特性。
直流电动机的机械特性是其转速与电磁转矩之间的关系,由电动机的基本参数决定。固有机械特性是电枢电压、励磁电流和电枢电阻恒定时的特性,而人为机械特性则通过改变这些参数来调整。电枢串电阻、降低电枢电压和减弱励磁磁通都能改变机械特性,使其变得更软或更硬,以适应不同应用的需求。
在求取机械特性时,通常需要知道电枢电压、励磁电流和电枢回路电阻等参数。固有特性的计算涉及到理想空载转速和额定运行点的确定,这可以通过电机的电路原理和电磁关系进行推导。人为特性可以通过实验或理论计算获得,以满足特定工况下的性能需求。
电机直流电动机的电力拖动涉及的内容广泛,包括动力系统的运动方程、负载特性分析、机械特性的表达和调整,这些都是理解和设计电动机控制系统的基础。深入理解这些知识点对于电气工程专业的学生和工程师来说至关重要,因为它们直接影响到电动机的效率、稳定性和控制精度。