1、下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 電機驅動系統具有以下特點電機驅動系統具有以下特點: 1)以電磁轉矩為控制目標，加速踏板和制動踏板的開度是 電磁轉矩給定的目標值，要求轉矩響應迅速，波動小。 2)電動汽車要求驅動電機有較寬的調速范圍，電機能在四 象限內工作。 3)為保證加速時間，要求電機低速時有大的轉矩輸出和較 大的過載倍數(24)；為保證汽車能達到最高車速，要求電 機高速區處有一定的功率輸出。 4)驅動系統高效，電磁兼容性好，易于維護。 5)良好的可靠性、耐溫、耐潮濕，可以在惡劣的環境條件 下長時期運轉，結構簡單，適合批量生產。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄

2、返回返回上一頁上一頁 電動汽車對驅動電機有以下要求：電動汽車對驅動電機有以下要求： 1)高電壓。 2)小質量。 3)較大的起動轉矩和較大的調速范圍，使電動汽車有好的 起動性能和加速性能，從而獲得起動、加速、行駛、減速 、制動所需的功率與轉矩。 4)高效率，低損耗。 5)電氣系統和控制系統的安全性必須符合國家(或國際)有 關車輛電氣控制安全性能的標準和規定，裝備有高壓保護 設備。 6)高可靠性。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 電動汽車對驅動電機分類：電動汽車對驅動電機分類： 電動汽車驅動電機的分類 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 13)溫

3、升。 各種電機的基本性能比較 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 在電動汽車所采用的直流電動機中，小功率電動在電動汽車所采用的直流電動機中，小功率電動 機采用的是永磁式直流電動機，大功率電動機采用的機采用的是永磁式直流電動機，大功率電動機采用的 是繞組勵磁式直流電動機。是繞組勵磁式直流電動機。 直流電機驅動系統框圖 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 直流電機的爆炸圖 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁直流電動機的結構 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返

4、回上一頁上一頁直流電動機的結構 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 由鐵心、繞組（線圈）、換向器組成。由鐵心、繞組（線圈）、換向器組成。 由永久磁鐵做成。由永久磁鐵做成。 磁極上繞線圈，線圈中通過直流電，磁極上繞線圈，線圈中通過直流電， 形成電磁鐵。形成電磁鐵。 磁極上的線圈通以直流電產生磁通，稱磁極上的線圈通以直流電產生磁通，稱 為勵磁。為勵磁。 電動汽車所使用的直流電動機主要是他勵直流電動電動汽車所使用的直流電動機主要是他勵直流電動 機、串勵直流電動機、復勵直流電動機三種類型。機、串勵直流電動機、復勵直流電動機三種類型。 小功率（小功率（100W10kW）電動機采用

5、的是小型高效）電動機采用的是小型高效 的永磁直流電動機，可以應用在小型、低速的搬運的永磁直流電動機，可以應用在小型、低速的搬運 設備上。設備上。 中等功率（中等功率（10100kW）的電動機采用他勵、復勵）的電動機采用他勵、復勵 或串勵式直流電動機，可以用于結構簡單、轉矩要或串勵式直流電動機，可以用于結構簡單、轉矩要 求較大的電動貨車上。求較大的電動貨車上。 大功率（大功率（100kW）直流電動機采用串勵式，可用）直流電動機采用串勵式，可用 在要求低速、高轉矩的專用電動車上。在要求低速、高轉矩的專用電動車上。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 （3）串勵直流電動機）串

6、勵直流電動機 串勵直流電動機的勵磁繞組與電樞繞組串聯串勵直流電動機的勵磁繞組與電樞繞組串聯 后，再接于直流電源，這種直流電動機的勵后，再接于直流電源，這種直流電動機的勵 磁電流就是電樞電流。這種電動機內磁場隨磁電流就是電樞電流。這種電動機內磁場隨 著電樞電流的改變有顯著的變化。著電樞電流的改變有顯著的變化。 為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓為了使勵磁繞組中不致引起大的損耗和電壓 降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以串勵直降，勵磁繞組的電阻越小越好，所以串勵直 流電動機通常用較粗的導線繞成，它的匝數流電動機通常用較粗的導線繞成，它的匝數 較少。較少。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回

7、返回上一頁上一頁 （4）復勵直流電動機）復勵直流電動機 復勵直流電動機有并勵和串勵兩個勵磁繞組復勵直流電動機有并勵和串勵兩個勵磁繞組 ，電動機的磁通由兩個繞組內的勵磁電流產，電動機的磁通由兩個繞組內的勵磁電流產 生。若串勵繞組產生的磁通勢與并勵繞組產生。若串勵繞組產生的磁通勢與并勵繞組產 生的磁通勢方向相同稱為積復勵。若兩個磁生的磁通勢方向相同稱為積復勵。若兩個磁 通勢方向相反，則稱為差復勵。通勢方向相反，則稱為差復勵。 復勵直流電動機的永磁勵磁部分采用高磁性復勵直流電動機的永磁勵磁部分采用高磁性 材料釹鐵硼，運行效率高。材料釹鐵硼，運行效率高。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回

8、上一頁上一頁 U Uf Ia M + _ + _ If f R st R 他勵直流電動機在運行過程中勵磁磁場穩定他勵直流電動機在運行過程中勵磁磁場穩定 而且容易控制，容易實現電動汽車的再生制而且容易控制，容易實現電動汽車的再生制 動要求。動要求。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 Ia U M + _ If f R st R + _ I E 性能與他勵直流電動性能與他勵直流電動 機基本相同。機基本相同。 并勵繞組兩端電壓就并勵繞組兩端電壓就 是電樞兩端電壓，但是電樞兩端電壓，但 是勵磁繞組用細導線是勵磁繞組用細導線 繞成，其匝數很多，繞成，其匝數很多， 因此具有較大的

9、電阻因此具有較大的電阻 ，使得通過它的勵磁，使得通過它的勵磁 電流較小。電流較小。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 U Ia + _ If M 這種直流電動機的勵磁電這種直流電動機的勵磁電 流就是電樞電流。這種電流就是電樞電流。這種電 動機內磁場隨著電樞電流動機內磁場隨著電樞電流 的改變有顯著的變化。的改變有顯著的變化。 為了使勵磁繞組中不致引為了使勵磁繞組中不致引 起大的損耗和電壓降，勵起大的損耗和電壓降，勵 磁繞組的電阻越小越好，磁繞組的電阻越小越好， 所以串勵直流電動機通常所以串勵直流電動機通常 用較粗的導線繞成，它的用較粗的導線繞成，它的 匝數較少。匝數較少

10、。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 復勵復勵 U + _ I M Ia 若串勵繞組產生的磁通勢若串勵繞組產生的磁通勢 與并勵繞組產生的磁通勢與并勵繞組產生的磁通勢 方向相同稱為積復勵。若方向相同稱為積復勵。若 兩個磁通勢方向相反，則兩個磁通勢方向相反，則 稱為差復勵。稱為差復勵。 復勵直流電動機的永磁勵復勵直流電動機的永磁勵 磁部分采用高磁性材料釹磁部分采用高磁性材料釹 鐵硼，運行效率高。鐵硼，運行效率高。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 I U + S b N a c d 直流

11、電從兩電刷之間通入電樞繞組，電樞電流直流電從兩電刷之間通入電樞繞組，電樞電流 方向方向如圖所示。由于換向片和電源固定聯接，無論如圖所示。由于換向片和電源固定聯接，無論 線圈怎樣轉動，總是線圈怎樣轉動，總是S極有效邊的電流方向向里極有效邊的電流方向向里, N極有效邊的電流方向向外。電動機電極有效邊的電流方向向外。電動機電樞樞繞組通電繞組通電 后中受力后中受力(左手定則左手定則)按順時針方向旋轉按順時針方向旋轉。 U + U + 電刷電刷 換向片換向片 U + I F F T n 換向器作用：換向器作用： 將外部直流電將外部直流電 轉換成內部的轉換成內部的 交流電，以保交流電，以保 持轉矩方向不持

12、轉矩方向不 變。變。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 U+ E E T n S b N d F F a c I I 換向片換向片 電刷電刷 Ce: 與電機結構有關的常數與電機結構有關的常數 n: 電動機轉速電動機轉速 ：磁通磁通 E=Ce n 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 U+ E E T n S b N d F F a c I I 換向片換向片 電刷電刷 aaaa RInCRIEU e RaIa E + + U M 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁

13、02 TTT 設外加電樞電壓設外加電樞電壓 U 一定，一定，T=T2 (平衡平衡)，此時，此時， 若若T2突然增加，則調整過程為突然增加，則調整過程為 達到新的平衡點達到新的平衡點(Ia 、 P入 入 ) 。 。 T2 n Ia T E nCE e a a a R EU I a C IT T 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 雖然電源電壓雖然電源電壓U和勵磁電和勵磁電 阻保持不變，但隨著勵磁方式不同，電動機的轉矩、阻保持不變，但隨著勵磁方式不同，電動機的轉矩、 轉速和機械特性有很大的區別。轉速和機械特性有很大的區別。 )f(IT a 一、并勵電動機一、并勵電動機 1.

14、 轉矩特性轉矩特性 Ia U M + _ If f R st R + _ I E aa RIEU 由圖可求得由圖可求得 a a R EU I f f R U I aaf IIII 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 aa RIEU a a R EU I f f R U I aaf IIII 由上分析可知：由上分析可知： 當電源電壓當電源電壓U和勵磁回路的電阻和勵磁回路的電阻Rf一定時一定時, 勵勵 磁電流磁電流If和磁通和磁通則則 即：并勵電動機的磁通即：并勵電動機的磁通 n 0 T)f(IT a )f(In a 4. 轉速特性轉速特性 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄

15、章目錄返回返回上一頁上一頁 a e a e I C R C U n a I IT T T e E RIEU C nC aa 由以下公式由以下公式 理理想想空空載載轉轉速速: 0 C U n e 式中：式中： n 0 T )f(IT a n0 )f(In a 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 nnn 0 T CC R n eT 2 a T CC R C U n eTe 2 a a I IT T T C Ia U M + _ If f R st R + _ I E f(T)n 3. 機械特性機械特性 a e a e I C R C U n 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄

16、章目錄返回返回上一頁上一頁 轉速降: 2 a T CC R n eT 理理想想空空載載轉轉速速: 0 C U n e 式中：式中： nnT CC R C U n eTe 0 2 a n0 nN TN n 0 T 100% n nn n N N0 N 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 )f(IT a 二、串勵電動機二、串勵電動機 1. 轉矩特性轉矩特性 當當Ia較小時，鐵心不飽和較小時，鐵心不飽和 U Ia + _ If M fa II 特點：特點：) a f(I a KI 2 aTaT IKICT 當當Ia較大時，鐵心飽和較大時，鐵心飽和 aT ICT 與并勵類似與并

17、勵類似 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 )f(In a 4. 轉速特性轉速特性 當當Ia較小時，較小時， a KI a e a e I C R C U n KC R KIC U n e a ae 當當Ia較大時，鐵心飽和較大時，鐵心飽和 與并勵類似與并勵類似 從上式可見，當輕載時串勵電動機的轉速從上式可見，當輕載時串勵電動機的轉速 急劇上升，將導致電動機的損壞，所以串急劇上升，將導致電動機的損壞，所以串 勵電動機不允許輕載運行，一般最低負載勵電動機不允許輕載運行，一般最低負載 不小于額定負載的不小于額定負載的30% n 0 T )f(In a 下一頁下一頁總目錄總目

18、錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 b Ta U n f(T)n 3. 機械特性機械特性 2 aTaT IKICT KC R KIC U n e a ae 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 三、復勵電動機三、復勵電動機 復勵復勵 U + _ I M Ia 他的工作特性介于并勵他的工作特性介于并勵 和串勵之間。如果并勵繞組和串勵之間。如果并勵繞組 磁通勢起主要作用，其工作磁通勢起主要作用，其工作 特性與并勵電動機工作特性特性與并勵電動機工作特性 接近。如果串勵繞組磁通勢接近。如果串勵繞組磁通勢 起主要作用，其工作特性與起主要作用，其工作特性與 串勵電動機工作特性接近。

19、串勵電動機工作特性接近。 但因為有并勵繞組磁通勢的但因為有并勵繞組磁通勢的 存在，磁通存在，磁通 不會趨近于零，不會趨近于零， 所以空載或輕載時，仍能正所以空載或輕載時，仍能正 常運行。常運行。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 有一并勵電動機，其額定數據如下：有一并勵電動機，其額定數據如下：P =22KW, UN=110V, nN=1000r/min, = 0.24, 并已知并已知 Rf= 27.5 ，Ra= 0.04 , 試求試求: (1) 額定電流額定電流I , 額定額定 電樞電流電樞電流Ia及及額定勵磁電流額定勵磁電流If ; (2) 損耗功率損耗功率 PaC

20、u , 及及 PO ; (3) 額定轉矩額定轉矩T; (4) 反電動勢反電動勢E。 解：解：(1) P2是輸出功率，額定輸入功率為是輸出功率，額定輸入功率為 KW19.26 84. 0 22 2 1 P P A238 110 1019.26 3 1 U P I 額定電流額定電流 額定勵磁電流額定勵磁電流 A4 5 .27 110 f f R u I 額定電樞電流額定電樞電流 A2344238 fa III 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 （2）電樞電路銅損）電樞電路銅損 W219023404. 0 2 a 2 aaCu IRP W44045 .27 2 f 2 ff

21、Cu IRP 勵磁電路銅損勵磁電路銅損 總損失功率總損失功率 W41902200026190 21 PPP 空載損耗功率空載損耗功率 W200021904190 aCu10 PPP m.N210 1000 22 95509550 2 n P T （3）額定轉矩）額定轉矩 （4）反電動勢）反電動勢 V6 .10023404. 0110 aa IRUE 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 T CC R U n eTe 2 a C n n0 T n0 n T 0 0 n 0 n 0 n T n O 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 有一他勵電動機，其

22、額定數據如下：有一他勵電動機，其額定數據如下：P =22KW, UN=220V, nN=1500r/min, IN=115A Ra= 0.125 , 試求試求: (1) 電樞電樞 (2) (3) 解：根據額定數據可得解：根據額定數據可得 0.137 n IRU C N aaN Ne 1606r/min U n e N 0 C Ne aNN N C RIU n 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 有一他勵電動機，其額定數據如下：有一他勵電動機，其額定數據如下：P =22KW, UN=220V, nN=1500r/min, IN=115A Ra= 0.125 , 試求試求:

23、 (1) 電樞電樞 (2) (3) 解：根據額定數據可得解：根據額定數據可得 (1) 當當 ，T=TN時，時， Ne aNN C R)(RIU n 1500 n 1150.125220 1150.75)(0.125220 IRU R)I(RU n n aaN aaN N min/874 rn 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 min/990 rn (2) (3) (2)T=TN時時 1500 n 1150.125220 1150.125150 IRU IRU E E E/C /CE n n aa aa e e N min/1095 r 0 n 0 N 0 0 n 16

24、06r/min 150 220 U U n n 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 (3)T=TN時時 min/2007 r 0 n min/1844rn 1 I 0.8I I I0.8 I I T T aN a aNN aN aNN a N 1500 n 0.8115)0.125(220 115/0.80.125220 )/CIR(U )/CIR(U n n NeaNaN eaaN N 00 0 n 1606r/min 1 0.8 n n 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 太大會使換向器產生嚴重的火花太大會使換向器產生嚴重的火花, ,燒壞換向

25、器；燒壞換向器； Na a N ast )2010(I R U I 0nCE e 1. 起動問題：起動問題： (1) 起動電流大起動電流大 (2) 起動轉矩大起動轉矩大 起動時，起動轉矩為起動時，起動轉矩為(1020)TN , 造成機械沖造成機械沖 擊，使傳動機構遭受損壞。擊，使傳動機構遭受損壞。 tas IT 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 N sta N ast )5 . 25 . 1 (I RR U I a ast N st R I U R n n0 T nnT CC R C U n eTe 0 2 a TL T2 T1 此啟動方法，啟動設備簡此啟動方法，啟動

26、設備簡 單，操作方便，但啟動能單，操作方便，但啟動能 耗大。耗大。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 直流電動機在起動和工作時，勵磁電路一定要直流電動機在起動和工作時，勵磁電路一定要 接通接通, ,不能讓它斷開不能讓它斷開, ,而且起動時要滿勵磁。否則，而且起動時要滿勵磁。否則， 磁路中只有很少的剩磁，可能產生事故：磁路中只有很少的剩磁，可能產生事故： aNst R2IU 目前基本采用可控硅整流目前基本采用可控硅整流 電源作為調壓電源。此啟電源作為調壓電源。此啟 動方法，啟動電流小，啟動方法，啟動電流小，啟 動平穩，啟動能耗小。動平穩，啟動能耗小。 TLT2 n0 n

27、 T 0 T1 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 (3)如果電機在空載運行，可能造成飛車，使電機遭如果電機在空載運行，可能造成飛車，使電機遭 受嚴重的機械損傷，而且因電受嚴重的機械損傷，而且因電電流過大而將繞組電流過大而將繞組 燒壞。燒壞。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 電磁轉矩：電磁轉矩： 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 與異步電動機相比，雖然結與異步電動機相比，雖然結 構復雜，價格高，維護也不方便，但在調速性能上構復雜，價格高，維護也不方便，但在調速性能上 由其獨特的優點。由其獨特的優點。 1. 調速均勻平

28、滑，可以無級調速調速均勻平滑，可以無級調速 4. 調速范圍大，調速比可達調速范圍大，調速比可達D=210 以上以上 3.3.調速靜差率調速靜差率 小。小。 由轉速公式由轉速公式: e C RIU n aa 可見直流電機調速方法有三種。可見直流電機調速方法有三種。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 T CC R C U n eTe 2 a 保持電樞電壓保持電樞電壓U不變，減小勵磁電流不變，減小勵磁電流If (調調Rf)以以 減小磁通減小磁通 。 由式由式 0 n 0 n 0 n T n O a a a R EU I Rf E I n Ia E T nCE e 在高于在高

29、于n的轉速下運行的轉速下運行 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 n C nC RIU 1 e aa n C I n C ICT 2 a 1 TaT C CTnP (1)調速平滑，可得到無級調速；但只能向上調，受調速平滑，可得到無級調速；但只能向上調，受 機械本身強度所限，機械本身強度所限，n不能太高。不能太高。 (2) 調速設備簡單，經濟，電流小，便于控制。調速設備簡單，經濟，電流小，便于控制。 (3) 機械特性較硬，穩定性較好。機械特性較硬，穩定性較好。 (4) 對專門生產的調磁電動機對專門生產的調磁電動機, ,其其D D可達可達, 一般一般D=2 下一頁下一頁總目

30、錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 n n0 T nnT CC RR C U n 0 2 eT a e 特點：特點：(1) 設備簡單，操作方便。設備簡單，操作方便。 (2)機械特性軟，穩定性差。機械特性軟，穩定性差。 (4)能量損耗大，只用于小型直流機。能量損耗大，只用于小型直流機。 TL (3)調速范圍較小，一般調速范圍較小，一般D=24.5 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 n0 n0 Tc n0 n T 0 KTnT CC R C U n eTe 0 2 a )( a一定 一定和和R (1)工作時電壓不允許超過工作時電壓不允許超過 ，而 ，而, 所以調速

31、所以調速 只能向下調只能向下調。 (2)機械特性較硬，并且電壓降低后硬度不變，穩機械特性較硬，并且電壓降低后硬度不變，穩 定性好。定性好。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 (4)均勻調節電樞電壓，可得到平滑無級調速。均勻調節電樞電壓，可得到平滑無級調速。 (5)調速范圍較大。一般調速范圍較大。一般D=2D=210 U Ia n E Ia (3)屬于恒轉矩調速。屬于恒轉矩調速。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 直流電機的調速控制 1)周期T固定，導通時間Ton改變，稱為脈波寬度調變(Pulse-widt h Modulation，PWM)。

32、 2)導通時間Ton固定，周期T改變，稱為頻率調變(Frequency Mod ulation，FM)。 3)周期T及導通時間Ton 同時改變，即波寬調變及頻率調變混合 使用。 1.單象限直流斬波器 4.二象限直流斬波器 3.四象限直流斬波器 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 1.單象限直流斬波器 圖5-20單象限直流斬波器驅動電路原理圖 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 4.二象限直流斬波器 圖5-21單象限直流斬波器驅動電路穩態波形 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 4.二象限直流斬波器 圖5-22二象限直流斬波

33、器驅動電路原理圖 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 4.二象限直流斬波器 圖5-23單象限直流斬波器驅動 電路穩態波形 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 4.二象限直流斬波器 圖5-24二象限直流斬波器的機械特性 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 3.四象限直流斬波器 圖5-25四象限直流斬波器驅動電路原理圖 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 3.四象限直流斬波器 圖5-26四象限直流斬波器的機械特性 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 有一他勵電動機，有一他勵電動機

34、， 已知已知U=220V , Ia=53.2A, n=1500r/min Ra=0.7 。今將電樞電壓降低一。今將電樞電壓降低一 半，而負載轉矩不變，問轉速降低多少？半，而負載轉矩不變，問轉速降低多少？ 解解: 由由可知，在保持負載轉矩和勵磁電可知，在保持負載轉矩和勵磁電 流不變的條件下，電流也保持不變。流不變的條件下，電流也保持不變。 53.80.7220 53.80.7110 IRU IRU E E E/C /CE n n aa aa e e 4 . 0 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 有一他勵電動機，有一他勵電動機， 已知已知 :Ia=64.5A, PN=13

35、KW nN=1500r/min Ra=0.225 。 UN=220V (1)采用電樞串電阻調速，使采用電樞串電阻調速，使n=1000r/min，應，應 串入多大的電阻？串入多大的電阻？ (2)采用降壓調速，使采用降壓調速，使n=1000r/min，電源電壓，電源電壓 應降為多少？應降為多少？ (3)采用弱磁調速，采用弱磁調速， ，電動機的轉速為，電動機的轉速為 多少？能否長期運行？多少？能否長期運行？ (4)如要求靜差率如要求靜差率30%， 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 Ne aaN R)I(RU n C (1)采用電樞串電阻調速時，當采用電樞串電阻調速時，當 =

36、 N,T=TN時時 Ia=64.5A, 根據根據 Ne aaN N C IRU n 1500 1000 68.50.225220 68.5R)(0.225220 IRU R)I(RU n n aaN aaN N 0.995R 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 Ne aa C IRU n (2)降壓調速時，當降壓調速時，當 = N,T=TN時時Ia=64.5A, 根據根據 Ne aaN N IRU n C 1500 1000 68.50.225220 68.50.225U IRU IRU n n aaN aa N V8 .511U 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄

37、返回返回上一頁上一頁 (2)弱磁調速時，當弱磁調速時，當 = 0.25 N,T=TN時時, 根據根據 80.59A 0.85 I I N a min/1741rn 1 I 0.85I I I0.85 I I T T aN a aNN aN aNN a N 1500 n 0.8568.5)0.225(220 80.2252 )/CIR(U )/IR(U n n NeaNaN eaaN N 59. 020 C 電動機不能長期運行電動機不能長期運行 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 (4)額定條件下，固有特性額定條件下，固有特性 根據根據 1364. 0 n RIU C N

38、 aNN Ne 113r/min15001613nnn N0N 1613r/min 0.1364 220 C U n Ne N 0 額定負載允許的轉速降為額定負載允許的轉速降為 電樞串聯電阻調速時，電樞串聯電阻調速時，n0不變，不變， 30% n n 0 N 時時 484r/min16130.330%nn 0N 允許的最低轉速為允許的最低轉速為 1129r/min4841613n-nn N0min 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 調速范圍為：調速范圍為： 1.33 1129 1500 n n n n D min N min max 降壓調速時，降壓調速時， nN不變

39、，不變，30% n n 0 N 允許的最低理想空載轉速降為允許的最低理想空載轉速降為 時時 376.7r/min 0.3 113n n N 0 允許的最低轉速為允許的最低轉速為 263.7r/min113376.7n-nn N0min 調速范圍為：調速范圍為： 5.69 263.7 1500 n n n n D min N min max 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 制動方法制動方法 機械制動機械制動 電氣制動電氣制動 能耗制動能耗制動 反接制動反接制動 發電反饋制動發電反饋制動 能耗制動時，電動機勵磁電流不變，電樞電壓能耗制動時，電動機勵磁電流不變，電樞電壓U

40、=0 U=0 Uf Ia M + _ + _ If f R st R aa a RR E R EU I 因為電樞電流方向改變，因為電樞電流方向改變， 所以電磁轉矩方向也改變，為所以電磁轉矩方向也改變，為 制動轉矩。制動轉矩。 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 此時機械特性方程為此時機械特性方程為T C RR n 2 Te sta C 可見可見T=0 時，時，n=0; T0時，時，n0; T0;所以，所以， 機械特性應在二、四象限，并通過原點。機械特性應在二、四象限，并通過原點。 n n0 T TL AB -T 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁

41、 U=0Ia 反向反向 反向為制動轉矩反向為制動轉矩 n nE e C 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 a a R EU I RR EU- I a a 因為電樞電流方向改變，所以電磁轉矩方因為電樞電流方向改變，所以電磁轉矩方 向也改變，為制動轉矩。向也改變，為制動轉矩。 T CC RR n 2 Te sta 0 n 此時機械特性方程為此時機械特性方程為 -n0 n0 T TL AB -T C 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 -UIa 反向反向 反向為制動轉矩反向為制動轉矩 n nE e C 下一頁下一頁總目錄總目錄 章目錄章目錄返回返回上一頁上一頁 a a R EU I 電樞電流電樞電流 電樞電流方向改變，所以電磁轉矩方向也電樞電流方向改變，所以電磁轉矩方向也 改變，為制動轉矩。改變，為制動轉矩。 n 0 T - TL B 下一頁下一頁總目錄