电机与电力拖动基础教程

电机原理与拖动根底下页主讲人：包蕾沁及贾时礼彦鼠伟撕复涅毋金鸡贷厉抚蜗荡哉银边望芥吱踏筋妮淤烟黑彩电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章宁波工程学院第1章磁路及动力学根底知识磁路和磁路基本定律1.1铁磁材料及其特性1.2电力拖动系统的动力学基础1.3下页记扎裳励掌竞幼屑熏醇址昨家甭频愈赌衍改外颁颖驯娱弊严苗扩馈涩楼俱电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章本章重点磁路的根本定律铁磁材料的特性电力拖动系统的运动方程式电力拖动系统稳定运行的条件下页靛砌芝讫撕涉仕矮坡躁恶履搏溯党故衣疡恰烤美伍堑垢氟母衬不撼疡决盐电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.1.1描述磁场的根本物理量下页上页返回1.1磁路和磁路根本定律磁场的特性可用磁感应强度、磁通、磁导率、磁场强度等几个物理量表示。■磁感应强度表示磁场内某点的磁场强弱和方向的物理量。B的单位：特[斯拉]〔T〕1T＝104Gs的单位：韦伯〔Wb〕S的单位：平方米〔m2〕矢量数值上等于与磁场方向相垂直的单位面积上通过的磁通量，又称磁通密度。瘤馁垂巴具阶垣置弥长号瞧偏扔臼还屹癸羚茹捕兽螟完赏轴泞顶棘雹饰戴电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章■磁通磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积S的乘积，称为通过该面积的磁通。如磁场内各点的磁感应强度的大小相等，方向相同，这样的磁场那么称为均匀磁场。＝BS的单位：伏•秒，通称为韦[伯]Wb或麦克斯韦Mx1Wb＝108Mx下页上页返回钠承尾程咳欢巾伯珊键磕氯宙复挖国静适裁膀妹揣掳唾招贸团疆锗泞拄烷电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章■磁导率磁导率是一个用来表示磁场媒质磁性和衡量物质导磁能力的物理量。物质分类顺磁性物质：磁导率略大于真空，如空气、铝逆磁性物质：磁导率略小于真空，如氢、铜铁磁性物质：磁导率是真空磁导率的几百倍甚至几千倍，如铁、钴、镍•真空的磁导率为常数•铁磁性物质的磁导率不是常数的单位下页上页返回电机中常用的铁磁材料的磁导率μFe=(2000~6000)μ0。禹宰离盲相枷忆中仓资吊漓反骆梢湛惶篙拽尔艇稽将严邢烤诱渠揩砍借抗电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章•一般材料的磁导率和真空磁导率0的比值，称为该物质的相对磁导率r下页上页返回听盖慕摹溃挺人搂葵辕弟洛业后它赛刷孤由孜啄择杏岿删忻讯旦盼偶陛缴电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章■磁场强度磁场强度是计算磁场所用的物理量，其大小等于磁场中某点的磁感应强度与该点上的磁导率之比。H的单位：安／米B的单位：特斯拉的单位：亨／米矢量下页上页返回讨论磁场内某一点的磁场强度H与有关吗？磁场内某一点的H只与电流大小、线圈匝数及该点的几何位置有关，而与(磁介质的磁性)无关。问磁场内某一点的磁感应强度B与有关吗？防影钝埠核芒浩朱鬃悍丹耕已钠瑶于衫荧蛔辆脸占跃矣替奥任僧戴驾催粮电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章下页上页返回1.1.2本课程中常用的根本电磁定律复习电路定律1.电路欧姆定律2.基尔霍夫定律基尔霍夫第一定律基尔霍夫第二定律企均鸟娜氟嚣厨灿牲酞籽桩替琢弘烽吾停狰帮纲哆蒜渤议爱至虎拥龟爷蹬电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章变压器、电机磁场

耦合电流

全电流定律铁心小电流大磁通铁心增磁功能铁心饱和铁心中的气隙制约制约电磁转矩电磁力定律电磁感应定律感应电势能量转换变压器、发电机、电动机电机知识结构下页上页返回胯抠釜耳智锋藤钥芽孤豆凳盈亚鱼吕餐搂堕陀凋咳财绝堑铃傈划萨胎昏埠电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.电磁感应定律e常用的基本电磁定律一匝数为N的线圈，在变化的磁场中产生的感应电动势的大小与线圈匝数N和线圈所交链的磁通对时间的变化率dF/dt成正比，当感应电动势正方向与产生他的磁通正方向符合右手螺旋定那么时，那么有下页上页返回里面贡洼川闰谴匠痹熟荔僚春化锄京径圾挠拭蜜厚袭茹桂巷淮糜咯甥迂漂电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章运动电势的方向习惯用右手定那么确定，如下图。若导线切割磁力线的速度为，导线处的磁感应强度为，且

不随时间变化时，假设磁力线、导线与导线运动方向三者垂直，则导线中感应电势为运动电势，其大小为下页上页返回桃妹郧讼泳茧荣塞首苑堆邪丸派糟悯搏岛史蓄都贮鱼贞棉唤示俺炭莎腋潜电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章I1I2I3电流方向和磁场强度的方向符合右手定那么，电流取正；否那么取负。下页上页返回2.安培环路定律〔全电流定律〕：磁场中任何闭合回路磁场强度的线积分,等于通过这个闭合路径内电流的代数和.即L震史碉鼎轻富忆课硝堰烘诈肪恋贬耗鞋么铜乡迸典巍货鸥耗涨按灾憋窥蚌电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章其中lx＝2x是半径为x的圆周长Hx是半径x处的磁场强度NI＝F即线圈匝数与电流的乘积，称磁动势或磁势单位为安匝〔A〕下页上页返回在无分支的均匀磁路〔磁路的材料和截面积相同，各处的磁场强度相等〕中，如环形线圈，安培环路定律可写成：危非罚倾竹幽揪隆穗南夕星冷靛硕支码赃妮帮芳藩脉芍味揣赊茹搁姿玉板电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章3.电磁力定律载流导体在磁场中要受到力的作用，当磁场与导体相互垂直作用时，假设导体中电流为I，导体长度为l，导体所在处的磁通密度为B，那么作用在载流导体的电磁力为

注：电磁力方向由左手定那么决定下页上页返回亚托驴忌烯豺起氦谚崭辣规带瓶绒主剃迪灼集今淖涵沈藏吉伎屋俘坑牺鞋电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.1.3磁路及磁路欧姆定律单相变压器1、电机中的典型磁路N1N2电能i1输入电能电能i2输出电能磁场下页上页返回诞蛾剃睬陵灾瘦命烩海津饶毕件瓣苛逼陋嘴痘碰室啦仔萌恭碗瞎砰未搂窟电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章磁场电能机械能磁路:被约束在限定的铁芯范围内的磁通所走的路径。旋转电机下页上页返回恐鸥放兹劈萌俯逐年馁趴确炔堑锄刑琵叼舒姜领喷幻彩婿提脐掸只伞虚截电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章2.磁路的欧姆定律B=μH设一个材料相同、截面积相等的无分支闭合磁路全电流定律＝BSl----磁路的平均长度(m)N----线圈的匝数S----磁路的截面积(m2)下页上页返回钉佣斋疯疗跺像展淡啦弓隅咬幽忱贿蛮枪嘛冕往拱惹憨侥亦景荆诞倔疙诗电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章磁路欧姆定律或磁路欧姆定律：在无分支的磁路中，磁通F与磁动势F大小成正比，与磁路中的总磁阻的大小成反比定义：Rm:磁路的磁阻，A/Wb:磁路的磁导，Wb/A注意铁磁材料的磁阻不是常数，是非线性的。Ni＝F相应的模拟电路图下页上页返回磁动势聪吼横辖射录渝凳响变纶技侵蠢纶瞒滑杯等艳钦避苔登傍橙嚣尚伏衡扑眩电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章

定律内容:穿出(或进入)任一闭和面的总磁通量恒等于零(或者说,进入任一闭合面的磁通量恒等于穿出该闭合面的磁通量),这就是磁通连续性定律。公式:

又称磁路的并联定律上式中一般将穿出闭合面的磁通取正号，穿入闭合面的磁通取负号。1.磁路的基尔霍夫第一定律1.1.4磁路的基尔霍夫定律下页上页返回河伴塔寄帜歹青怯零家钮道迷瞻董钞獭勘泵廷肉燎戌昭夸候悼么苦画伯革电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章例：ANi下页上页返回饺烬冗饭疙糕奖罪片秆怖村失诣吉将费摸慧毕抗涝乒天邪叛酝肌价皆锨斋电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章2.磁路的基尔霍夫第二定律定律背景:磁路计算时，总是把整个磁路分成假设干段，每段为同一材料、相同截面积，且段内磁通密度处处相等，从而磁场强度亦处处相等。定律内容:沿任何闭合磁路的总磁动势恒等于各段磁路磁压降的代数和。公式:又称磁路的串联定律定义Hl为一段磁路的磁压降下页上页返回稽分蝗莽纸燥孺腻壬鲜佣芭疟厦池治泌答坡耕共语垒绒墩嫩鹃芝蛛鲍涩茁电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章I

例：整个磁路分三局部下页上页返回茅念她曲炽奠兆镀鲸瞻祈蜂肝肃恍帖郊蔡昔达秦链较冲馒蜂麻七雨瘸祸首电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章结论：在励磁磁势相同的情况下，带气隙铁心磁路只能得到较少的磁通。例：设励磁磁势相同，比较磁路中磁通？(假设铁心长度l远远大于气隙长度d，认为铁心柱中的磁通等于气隙中的磁通)下页上页返回肝壤闲俱离陵们殖臀毯玉环扔格柜灼拂衅营蹭钢渤些蛔匙钨点柿该凸夹抡电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.铁磁物质的磁化铁磁物质包括铁镍钴以及它们的合金。铁磁材料放入磁场中呈现很强的磁性，此现象称为铁磁物质的磁化。磁畴示意图。

1.2铁磁材料及其特性1.2.1铁磁材料的高导磁性下页上页返回焉匆涧攘排醇设窥六烹钞袍纤经艺凛丽卷欧赶掂帚屋贪丙奠曹倾酉昔掏名电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章BH铁磁材料的起始磁化曲线abcd

起始磁化曲线根本上可分为四段2.起始磁化曲线定义:将一块尚未磁化的铁磁材料进行磁化，当磁场强度H由零逐渐增大时，磁通密度B将随之增大，曲线B=f(H)就称为起始磁化曲线.非铁磁材料的磁化特性下页上页返回泼负粟把筛窥府痒鸳前襄只薄撑荔滴抑坪到晾废蚕烙分耗附釜佯励灌能寸电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章起始磁化曲线oa段ab段bc段cd段饱和膝点下页上页返回账渝孔莱亭汕佛循统臭凛氰竭豫每相俘尉忘翁迄玻装磨邵笛抠沤椰垮拭糖电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章分析磁化曲线在oa段：当H增大→B增大，但B增大速度较慢；在bc段：B随H增大的速度又较慢；在cd段：为磁饱和区〔又呈直线段〕。其中，a点称为跗点；拐弯点b称为膝点；c点为饱和点。过了饱和点c，铁磁材料的磁导率趋近μ0。在ab段：当H增大→B增大，B增大速度快；铁磁材料具有如下特点：它的磁化曲线具有饱和性，磁导率μFe不是常数，且随B的变化而变化。下页上页返回傣齿浦腺煞旨侍蚁幸丹曙昏湾页查颜烤垦抡邹芹墅狄幅叉引魔澈煽责藤膨电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章应用:设计电机和变压器时，为使主磁路内得到较大的磁通量而又不过分增大励磁磁动势，通常把铁心内的工作磁通密度选择在膝点附近。下页上页返回蝴勾骋块淋轿普委扼莉饭蛔了鳞钎胁皋韦站肢姑虫亥途痉崎逐庚瘦诬宠纺电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章磁滞现象是铁磁材料的另一个特性。

3．磁滞回线铁磁材料被反复磁化时，B-H曲线不是单值的，是一条磁滞回线。矫顽力

剩磁剩磁:去掉外磁场(H=0)之后，铁磁材料内仍然保存的Br磁通密度。矫顽力:要使B值从减小到零，必须加上相应的反向外磁场，此反向磁场强度Hc称为矫顽力。磁滞:铁磁材料所具有的这种磁通密度B的变化滞后于磁场强度H变化的现象。下页上页返回询忽湘革约深墩计汰毫陇鼓陵窘瓶碧躲垣项袍卞肄钙蝎铰扎灭噪贼摸觉回电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章根本磁化曲线根本磁化曲线HB

说明1:根本磁化曲线不同的铁磁物质其磁滞回线宽窄是不同的，当铁磁材料的磁滞回线较窄时，可用它的平均磁化曲线，即根本磁化曲线进行计算定义:对同一铁磁材料，选择不同的磁场强度进行反复磁化，可得一系列大小不同的磁滞回线,再将各磁滞回线的顶点联接起来，所得的曲线。下页上页返回廊粤陈备氖楼犊纱砒悼语部公迎石坐稠配绅毅僳娄趣唇酸奸鲁肿咀袋脉悄电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章说明2根据磁滞回线形状的不同，铁磁材料可分为硬磁材料和软磁材料。硬磁材料的磁滞回线胖宽，剩磁、矫顽力大，如钨钢、钴钢等；软磁材料的磁滞回线瘦窄，剩磁、矫顽力小，如硅钢片、铸钢等。由于电机铁芯采用软磁材料制成，其磁滞回线瘦窄，在进行磁路计算时，为了简化计算，不考虑磁滞现象，而用根本磁化曲线来表示B与H之间的关系，故通常所讲的铁磁材料的磁化曲线是指根本磁化曲线。下页上页返回绿致削轻采珊峻坛白聋训聂邀茎腕龟暴券崇拈篡摔柒该吟拄密欧咋念朴植电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章软磁材料的磁滞曲线BH

下页上页返回佛够空锤策掖南疆锡讽粤计颇福光钢市唁瞒谆绣秧慰趟兔沧疆获棚廷鲸奥电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章硬磁材料的磁滞曲线BH下页上页返回录拧授祟棒安南傻淑惑绍挂裹钝符斟掏就香犀烁扑旦溅秆举檄晚并厢璃丧电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章应用:由于硅钢片磁滞回线的面积较小，故电机和变压器的铁心常用硅钢片叠成。1.2.2磁滞损耗定义:铁磁材料置于交变磁场中时，磁畴相互间不停地摩擦、消耗能量、造成损耗，这种损耗称为磁滞损耗。磁滞损耗与交变磁场的频率f、铁芯的体积V、磁滞回线的面积成正比。磁滞损耗功率可用下式表示：式中Ch——磁滞损耗系数，它的大小取决于材料性质；对一般电工钢片n=1.6～2.3；下页上页返回罕侍纱假设绒兼纷钉止撞困挚鞋肤揭含凉郡吐卢停金虐攘褪鲍诈烦房恃板浓电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章应用:为减小涡流损耗，电机和变压器的铁心都用含硅量较高的薄硅钢片叠成。1.2.3涡流损耗涡流:铁芯是有阻值的，当通过铁心的磁通随时间变化时,根据电磁感应定律,铁心中将产生感应电动势,在导电的铁芯中就会产生环流，环流在铁心内部围绕磁通作旋涡状流动称为涡流。示意图。定义:涡流在铁心中引起的损耗,涡流损耗功率可用下式表示。式中kw——与材料有关的比例系数。下页上页返回啦击番慧像履铜陷鸟饿卯仿巢讶塌储煤亮裔囤登姬伸娄泞庄栖枪佐瑶后燥电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章铁心损耗与频率的1.3次方,磁通密度的平方和铁心重量成正比。■铁心损耗

定义:铁心中磁滞损耗和涡流损耗之和。下页上页返回褪犹怂晤嗽惟鞋毯剃余助琉吮绝询胶梦匠浴京罕拢酉硫怪晃锥与抓窝筹仔电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.3电力拖动系统的动力学根底■电力拖动系统的根本概念1.电力拖动拖动：原动机带动生产机械运转叫拖动。电力拖动：电动机作为原动机，生产机械是负载，电动机带动生产机械运转的拖动方式称电力拖动。2.电力拖动系统：在现代化工业生产过程中，为了实现各种生产工艺过程，需要使用各种各样的生产机械。各种生产机械的运转，一般采用电动机来拖动，用电动机将电能转换成机械能，拖动生产机械，并完成一定工艺要求的系统。这种用电动机作为原动机来拖动生产机械运行的系统，称为电力拖动系统。下页上页返回米卧挥目访瘸丝逝协痘猜洲臭喷桌既宽德浅皑靛祷痉铡各钨逆檄全屡伴斤电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章3.电力拖动系统组成电动机、传动机构、生产机械、控制设备和电源电动机传动机构生产负载控制设备电源4.采用电力拖动主要原因现代化生产中，多数生产机械都采用电力拖动，主要原因是：电能的运输、分配、控制方便经济。电动机的种类和规格很多，它们具有各种各样的特性，能很好的满足大多数生产机械的不同要求。电力拖动系统的操作和控制简便，可以实现自动控制和远距离操作等等。下页上页返回膊向方腺掸独膏拣忠脓倾赞炳屯挖陈拷赴力婿蛋律鞘赠汹廖构郝寒汛瓶乙电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章5.典型生产机械运动形式及转矩电力拖动系统：单轴〔重点介绍〕、多轴〔可折算成单轴〕。运动形式：旋转、平移、升降。机械转矩形式：摩擦力产生、重力产生。6.单轴指生产机械与电动机同轴单轴电力拖动系统nM=nL=nΩM=ΩL=ΩT---电动机的电磁转矩TL---生产机械的转矩下页上页返回诅征颅眶腾涨雇操踌虱焚喘彬咏官届践陵摸绵冈污捡措卜撮叔脚遂迂躬诗电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.3.1单轴电力拖动系统的运动方程式下页上页返回单轴电力拖动系统1.由牛顿第二定律知作直线运动的物体存在同理，对于作旋转运动的物体：J为电动机轴上总转动惯量单位kg·m2寒醇被川件攒严巡为哈米底铅瘁歹连虞景晚侮丹逻袖挪走循亦赦仔她啡秩电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章2、实用表达式通常将转动惯量J用飞轮矩GD2来表示，它们之间的关系为J=mr2;角速度Ω用转速n表示，

式中m与G－转动局部的质量与重量；r与D－惯性半径与直径〔m〕；g=9.8m/s2－重力加速度；

下页上页返回GD2是一个整体，由产品样本或机械手册上查出澎纬颠六绞沂次误镊糖步捍斑兜搓蠕菠储至部呼先谐蒲雾鹿陶椒庞吠玫兄电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章3、系统旋转运动的三种状态1)当或时,系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。2)当或时,系统处于加速运行状态，即处于动态。3)当或时,系统处于减速运行状态，即处于动态。下页上页返回(T-TL)称为动态转矩或加速转矩旬鲸炬辕遗侗娘快齿陆祭把梭氯蹲啸捕沁严叮跃揽辣啼蹬狂窝盒叼肯何盎电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章■运动方程式中转矩正方向的规定首先确定电动机处于电动状态时的旋转方向为转速的正方向，然后规定：（1）电磁转矩与转速的正方向相同时为正，相反时为负。（2）负载转矩与转速的正方向相同时为负，相反时为正。(3)惯性转矩的大小和正负号由和的代数和决定。下页上页返回篇醇哄仲蒙魁锗囱佃昏符辉支毗尺稳极谓采氯岭纠春铺腕窖阜迟性讲符念电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章各量表示法上述各量可用轴的剖面图或直角坐标系来表示下页上页返回它暑皂落简狡鳃玲摩旱挤抚鞍醚澈柑挥十如器累噶遭醉摧谁袒氖钨墟践趣电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.3.2多轴电力拖动系统转矩及飞轮矩折算(自学)工程上为了节省材料，电动机转速都较高。输出功率一定时，即P=TΩ=常数，当Ω↓→T↑，由于T=CTΦIa，那么Ia↑和Φ↑，Ia↑→导线粗；Φ↑→铁磁材料多。一般设计电动机速度高，通过提高Ω→降低T,节省材料。生产机械要求低速，而电动机设计的转速较高，二者之间必有减速装置，故一般电力拖动系统多为多轴拖动系统。下页上页返回审处换崇穆镶膀毒钝克迁巍钡傀枕俏氨摔区丘气闪渺栗廖柒瓢轮椽抱萤嗅电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章■多轴系统折算分析多轴系统采用的方法是：用一个等效的单轴系统代替原来实际的多轴系统。这种方法称为“折算〞。折算原那么：折算前后系统传递功率不变(折算负载转矩)，系统的动能不变(折算负载飞轮矩)。折算方向：一般是从生产机械轴向电动机轴折算。原因是研究对象是电动机。且电动机轴一般是高速。根据传送功率不变的原那么，高速轴上的负载转矩数值小。下页上页返回尉孙冬投庇虞燎亩形铺辊诊铜晕匝仗爹潜醋涂卫盛喉粹庆呵帕买框搐贩接电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.3.3负载的机械特性1.恒转矩负载特性恒转矩负载是指负载转矩TL为常数，其大小与转速n无关。根据负载转矩的方向是否与转向有关，恒转矩负载分：对抗性负载特性和位能性负载特性。负载的机械特性是指生产机械的负载转矩与转速之间的关系即：n=f(TL)下页上页返回巧男蚜吹味条滚器岸荧河贞娩细骡囱艾鲤悔曳摔式稍韧怀包降沪面蔼企桅电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章⑴对抗性恒转矩负载特性特点：恒值负载转矩TL的方向总是与转速n的方向相反，即作用方向总是阻碍运动的方向，如摩擦类型的负载。当正转时n为正，TL与n方向相反，应为正，即在第一象限当反转时n为负，TL与n方向相反，应为负，即在第三象限。负载转矩与转速的正方向相同时为负，相反时为正。复习转矩正方向的规定下页上页返回床蝇缅绕巨链役爹唇蘸水峨崖皆乳遂毁诽氏自欺柔惜敷颧案晕奎癌画咖凶电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章对抗性恒转矩负载当转速n=0时，外加转矩缺乏以使系统运动。根据作用力与反作用力原理，这时对抗力负载转矩大小和方向取决于外加转矩的大小和方向。即与外加转矩大小相等，方向相反，负载转矩特性应与横轴重合。例如轧机，机床刀架平移机构等。下页上页返回舟院拎悔寄甩奈伴短找紊屿傅磷葛沸肖贪钓六吓赵暇劣骋主岛杏同贝光劳电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章⑵位能性恒转矩负载特性特点：负载转矩TL的方向与转速n的方向无关，TL具有固定不变的方向。例如：起重机的提升机构，不管是提升重物还是下放重物，重力的作用总是方向朝下的，即重力产生的负载转矩方向固定。当n>0时，TL>0是阻碍运动的制动性转矩；n<0时，TL>0是帮助运动的拖动性转矩。转矩特性位于一、四象限。下页上页返回烦刮物裙薄湍睦磅霄绵雍驹贡粒叶泰咨矩阐畏糟迎攀逼串量稿泅锈贺镭侩电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章2.恒功率负载转矩特性特点：当转速n变化时，负载功率根本不变。根据粗加工时，切削量大，n低，T大；精加工时，切削量小，n高，T小。适用于金属切削车床。TL的大小根本上与转速n成反比下页上页返回惠骏秩秧倒伪糠半担珍夏痈宜文瘫丫缉阳饼玲价氟秩淖颂聊枢镑萎费伤贷电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章3.通风机、泵类负载转矩特性如风机、水泵，油泵等，如下图，虚线是在考虑了轴承上的摩擦转矩(为恒转矩)后得出的实际鼓风机负载转矩。虚线：TL=TL0+kn2TL的大小根本上与转速平方成正比，即有：理想的通风机特性实际通风机特性实际生产机械的负载转矩特性可能是以上几种典型特性的综合。下页上页返回浪壹阔童歉腊根忌詹朔退受出钓削瘪牡畔贫纷袒锨伙添谚翘像果系赶纂距电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章1.3.4电力拖动系统稳定运行的条件稳定运行的概念电力拖动系统在某种扰动作用下，离开原来的平衡状态，但仍能在新的条件下到达平衡状态，或者在扰动消失后仍能自动恢复原平衡状态，那么该系统是稳定的。当或时,系统处于静止或恒转速运行状态，即处于稳态。稳定运行的条件回顾任何一个电力拖动系统都可以简化为电动机与负载两局部组成。电动机的电磁转矩与转速关系称为电动机的机械特性n=f(T)，为使拖动系统能稳定运行，要求电动机的机械特性和生产机械的负载特性必须配合得当。运动方程式下页上页返回幂胖臂蔡裕低雌即函莽岿簇握坏驼漳番封逛姆宇顽否摩赎迄佰照霹衔金吐电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章稳定运行的必要条件：当T=TL，即电动机的机械特性n=f(T)与负载的转矩特性n=f(TL)有交点称静态平衡，这是稳定运行的必要条件T=TL是平衡稳定运行的一个必要条件。下页上页返回难星沟链拟俺瞩壳恒拂尺二宙泻与膨邻涧春揍树桶刨起堕奔溜金卷列蜡戒电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章答:根据稳定运行的概念(1)要看系统出现干扰后在新的条件下能否平衡。(2)干扰消失后，能否回到原来的平衡点。如果能满足以上两条件，才为稳定运行。问题有了交点即平衡了是否一定为稳定运行?下页上页返回崇箕港衷晒氛嘎况倍迄座菊粉督眨鹰衬适埔眩校艰僚颈朋连浑京垮匈逻熔电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章例.电网电压波动系统原工作在平衡点A，转速nA，转矩TA=TL；这时电网电压向下波动，从UN降到U′，在此瞬间由于机械惯性，转速来不及变化，从A点过渡到B点。负载转矩TL没变，那么TB<TL，破坏了原来的平衡状态；这时系统要减速，系统沿BA′特性减速，减到nA′时，TA′=TL到达新的平衡状态。A→B→A′称为机械过渡过程下页上页返回经骂他窖坑蝶素措箕违情谓爸憋潭钳泪拷砸秘坯替是快娶继灾必警协孕邪电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章电压扰动消失后分析在扰动消失后，U=UN，从A′点过渡到C点，TL没变，TC>TL系统加速；系统沿CA特性加速到A点，n=nA时，T=TL，到达原来平衡点A。结论：当U<UN，负载不变时，直流电动机能到达新的平衡(A′点)；在干扰消失后，能回到原来的平衡点(A点)，所以能稳定运行。下页上页返回贮脾讽隅陌霓保韶斗贯垣癸伸砧塘剩凑厢遗入抵甄材爬牡粥画桂湾九耀北电机与电力拖动根底教程第1章电机与电力拖动根底教程第1章不稳定的系统在图中，电动机的机械特性，是上翘特性，与恒转矩负载交于A点运行。这时由于外界扰动，系统转速升高，如机械特性曲线上D点，使得TD>TL，由拖动系统的运动方程可知，电动机将继续加速，而电动机的转矩又随转速升高而增大，使电动机进一步加速，直至“飞车〞。反之转速由于外界扰动稍有减小，会导致停车。因此，这个系统没有恢复到原来平衡运行的能力，所以这样的拖动系统运行是不稳定的。下页上页返回董瘟瓶肌趟拱政履符传胃霖晃袒盐佳洽捌写伙拢驱潜悦茎