有关电机计算

1、 最大起动电流I1的选取原则：为满足生产机械对快速起动的要求，起动转矩要大些，但也不能太大，因为电机允许的最大电流受到换向器和机械强度的限制，一般允许最大电流I1约为 I1（1.52）IN2. 起动电阻的计算起动电阻的计算二、 电枢回路串电阻起动n切换电流切换电流I I2 2选取原则：既使选取原则：既使电动机能够带负载起动，又电动机能够带负载起动，又要保证切换时的加速转矩不要保证切换时的加速转矩不过小。一般过小。一般I I2 2选择范围为选择范围为nI2（1.11.2）INnI2（1.21.5）IL。3321RRRRRstststa LLIT22IT11ITITem0nabn1221RRRRs

2、tsta 1ncd211RRRsta 2nef3haRg222132bREUIdREUIcREUIdcb 点：点：点：点：点：点：agfeREUIgREUIfREUIe 11211点点：点点：点点：2121TTII 式中，式中，称为起动电流比或起动转矩比。称为起动电流比或起动转矩比。上列关系式中上列关系式中 E Eb bE Ec c，E Ed dE Ee e，E Ef fE Eg g。将上列六个关系式。将上列六个关系式两两相除，则可得两两相除，则可得 aRRRRRRII1122321（4-1）2. 起动电阻的计算起动电阻的计算LLIT22IT11ITITem0nabn11ncd22nef3gf

3、h3R2R1RaRmR1 mR式中式中 ， 为第为第m m级，第级，第m m1 1级级 电枢回路总电阻。电枢回路总电阻。 ammmmRRRRRRRRII11221121（4-2） ammmammmaaRRRRRRRRRRR 11211212于是：于是：（4-3）级：级：推广到推广到由由mRRRRRRIIa 11223212. 起动电阻的计算2310)3221(NNNNaIPIUR 将将（4-44-4）两边）两边同时取对数，可得同时取对数，可得 ）（5-4lglg amRRm ,3221R Ra a未知时，需估算。根据铜耗约占总损耗的未知时，需估算。根据铜耗约占总损耗的 2. 2. 起动电阻的计

4、算起动电阻的计算mR1IURNm 式中式中最大起动电阻，最大起动电阻，）（得得：由由4-4amammRRmRR 计算起动电阻分两种情况：（1 1）当起动级数）当起动级数m为已知数时，步骤如下：为已知数时，步骤如下： 1. 1. 根据电机铭牌数据，估算电枢回路电阻根据电机铭牌数据，估算电枢回路电阻Ra； 2. 2. 预选最大起动电流预选最大起动电流I I1 1（或（或T T1 1），算出），算出 ，将将m及及Rm的的3. 3. 按按 ，计算计算I I2 2，如果，如果I I2 2(1.11.2)I IN N或或( (1.211.52)I IL L1IURNm 12II 数值代入式（数值代入式（4

5、-44-4），算出），算出值；值；4.4. 按式按式（4-3）计算各级电阻。计算各级电阻。2. 2. 起动电阻的计算起动电阻的计算（2 2）当起动级数）当起动级数m m未知时，步骤如下：未知时，步骤如下： 1. 1. 根据电机铭牌数据，估算电枢回路电阻根据电机铭牌数据，估算电枢回路电阻R Ra a； 2. 2. 预选预选I I1 1与与I I2 2的值，算出的值，算出和和R Rm m的值；的值； 3. 3. 由式（由式（4-54-5）求起动级数）求起动级数m m。如果求得的。如果求得的m m不是整数，不是整数，选取接近的整数。再将此选取接近的整数。再将此m m值代入式（值代入式（4-24-2）

6、，修正切换），修正切换电流电流I2I2的数值；的数值； 4. 4. 按式（按式（4-34-3）计算各级电阻。）计算各级电阻。 2. 2. 起动电阻的计算起动电阻的计算【例【例4-14-1】 他励直流电动机，他励直流电动机，P PN N =22W=22W，U UN N220V220V，I IN N120A120A，n nN N800r/min800r/min，T TL L0.8T0.8TN N，用三级起动。试求起动电阻值。，用三级起动。试求起动电阻值。解：解：1. 1. 估算估算R Ra a 153. 012022000120220211021223NNNNaIPIUR2. 2. 预选最大电流预

7、选最大电流I1，计算，计算Rm和和 I1（1.52）IN，预选，预选I12IN2120240A 917. 02402201IURNm816. 1153. 0917. 03 ammRR 2. 2. 起动电阻的计算起动电阻的计算符符合合要要求求，验验算算：22125 . 12 . 1961208 . 08 . 016.132816. 1240. 3IIIIAIIAIILLNL 917. 0505. 0816. 1505. 0278. 0816. 1278. 0153. 0816. 1.23121RRRRRRa 计算起动电阻：计算起动电阻： 412. 0505. 0917. 0227. 0278.

8、0505. 0125. 0153. 0278. 023312211RRRRRRRRRststast则则：2. 2. 起动电阻的计算起动电阻的计算一、调速指标：一、调速指标：影响调速范围的因素影响调速范围的因素:1）最高转速受电动机机械强度和换向等方面的制约；）最高转速受电动机机械强度和换向等方面的制约；2）最小转速受相对稳定性限制。）最小转速受相对稳定性限制。 4.3 4.3 他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速minmaxnnD 1、调速范围、调速范围: 越小，相对稳定性越好；越小，相对稳定性越好；与机械特性硬度和与机械特性硬度和n n0 0有关有关。 2nN2nmin1nTnN1n0n

9、NTN2、调速的稳定性（相对稳定性）、调速的稳定性（相对稳定性）：指负载变化时，转速变化的程度，指负载变化时，转速变化的程度，转速变化小，稳定性好。转速变化小，稳定性好。n0nN33%100%100000 nnnnnNN 1）静差率：）静差率： 看出低速机械特性的静差率看出低速机械特性的静差率大，稳定性差。一般以系统的大，稳定性差。一般以系统的最低转速时的静差率为准。最低转速时的静差率为准。 2）D与与的关系：的关系：)1(maxmaxmin0maxminmax NNNNnnnnnnnnnnD D与与相互制约相互制约:越小越小,D越小越小,相对稳定性越好相对稳定性越好;在保证一定的在保证一定的

10、指标的前提下指标的前提下,要扩大要扩大D,须减少须减少nN,即提高机械特性的硬度。即提高机械特性的硬度。 3 3、调速的平滑性、调速的平滑性1 iinn 越接近越接近1 1，平滑性越好，当，平滑性越好，当 时，称为无级调速，即转时，称为无级调速，即转速可以连续调节。调速不连续时，级数有限，称为有级调速。速可以连续调节。调速不连续时，级数有限，称为有级调速。14、调速的经济性、调速的经济性 在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速越平在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速越平滑。相邻两级转速之比，为平滑系数滑。相邻两级转速之比，为平滑系数 ： 主要指调速设备的投资、运行效率及维修费用以及调主要

11、指调速设备的投资、运行效率及维修费用以及调速过程中的电能损耗等速过程中的电能损耗等。 五、 调速方式与负载类型的配合容许输出容许输出：指电动机在某一转速下长期可靠工作时所能输出的：指电动机在某一转速下长期可靠工作时所能输出的最大转矩和功率。最大转矩和功率。充分利用充分利用：指在一定的转速下电动机的实际输出转矩和功率达：指在一定的转速下电动机的实际输出转矩和功率达到它的容许值，即电枢到它的容许值，即电枢 电流达到额定值。电流达到额定值。 当电动机调速时，在不同的转速下，电枢电流能否总保持当电动机调速时，在不同的转速下，电枢电流能否总保持为额定值，即电动机能否在不同转速下都得到充分利用，这个为额定

12、值，即电动机能否在不同转速下都得到充分利用，这个问题与问题与调速方式调速方式和和负载类型负载类型的配合有关。的配合有关。 以电机在不同转速都能得到充分利用为条件，他励直流电以电机在不同转速都能得到充分利用为条件，他励直流电动机的调速可分为动机的调速可分为恒转矩调速恒转矩调速和和恒功率调速恒功率调速。4.4 串励直流电动机的电力拖动（双双曲曲线线）不不饱饱和和时时：eaTeNCRCTCUn )(Tfn 固固有有机机械械特特性性一一、串串励励直直流流电电动动机机的的（直直线线）饱饱和和时时：aNTeaNeNICCRCUn2 常常数数饱饱和和：不不饱饱和和时时：注注：NafaaIRRR ,k.人人为

13、为机机械械特特性性二二、串串励励直直流流电电动动机机的的串串电电阻阻的的人人为为机机械械特特性性. 1（双双曲曲线线）不不饱饱和和时时：eaTeNCRRCTCUn （直直线线）饱饱和和时时：aNTeaNeNICCRRCUn2 即降压调速时转速与所降电压成正比。即降压调速时转速与所降电压成正比。应用应用: :比如城市电车比如城市电车, ,为了降速为了降速, ,但又不能改变直流电网电压但又不能改变直流电网电压, ,故有时就将电车上的两台串励直流电动机串联故有时就将电车上的两台串励直流电动机串联, ,而每台电机而每台电机的电压降一半的电压降一半, ,转速也就近似降一半。转速也就近似降一半。降降压压时

14、时的的人人为为机机械械特特性性. 2不不变变饱饱和和时时：不不变变不不变变，即即不不饱饱和和时时：不不变变负负载载转转矩矩不不变变，即即N2TT TaTLkCICT21221121222211112121UUURIURIUnnRIUnCERIUnCEUUaaaaeaaaea ：时时，从从当当电电压压性性分分流流）时时的的人人为为机机械械特特弱弱磁磁（串串励励绕绕组组并并电电阻阻. 3小小小小大大NfBNfBIRIR 2211时：并大时：不并其机械特性由于其机械特性由于使曲线上移。使曲线上移。能耗制动时：当电源切断后，让励磁绕组1、2倒接，即“1”接电枢，“2”接RB，其作用是保持If不反向，仅Ia反向，所以T反向与n反向，迅速制动。问题：IaIf（ ）故制动转矩T太快,制动力小。断开电源制动制动三、串励直流电动机的三、串励直流电动机的能耗制动能耗制动. 1解决办法：能耗制动时，把串励绕组打开，另接一低压额定励磁电源，保证不随nEaIa If, 保证了足够制动力矩，快速制停。反反接接制制动动. 2分析：电枢反接分析：电枢反接IaIa反向（反向（IfIf不反向）不反向）TT反向反向TT与与n n的方向的方向相反相反迅速制动。迅速制动。当当n=0n=0时不切断电源时不切断电源电动机