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他励电机

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  他励电机属于直流电机,是指电机的励磁线圈电枢绕组是分开的电机,励磁电流单独提供,与电枢电流无关。

  他励电动机的励磁绕组和电枢绕组分别由两个电源供电。他励电动机由于采用单独的励磁电源,设备较复杂。但这种电动机调运范围很宽,多用于主机拖动中。

  直流电机分为自励和他励,他励电机是指电机的励磁线圈电枢绕组是分开的,励磁电流单独提供,与电枢电流无关。

  控制方便,容易实现调速,控制器控制正反转不需要安装切换接触器 一般被广泛使用在电动叉车,电动汽车,电动观光车电动牵引车。

  2、他励直流电动机在什么情况下,从电动机运行状态进入回馈制动状态?他励直流电动机回馈制动时,能量传递关系,电动势平衡方程式及机械特性又是什么情况?

  设备中常用的电动机主要分两类:一类是驱动电机,一类是控制电机。驱动电机是设备的主要动力源,包括各种类型的交、直流电动机。交流异步电动机较其它类型的电动机结构简单,价格便宜,

  运行可靠,维护方便,某些设备或者辅助用电动机在不要求调速时可采用该类型电动机;如果要求调节转速,则可选用直流电动机、整流于式电动机或电磁调速异步电动机(滑差电动机)。控制电机又称特种电动机,常见的有步进电动机伺服电动机测速发电机等,这些电机不是作为动力来使用的,它的主要任务是转换和传递控制信号,能量的传递是次要的。

  直流电动机是将直流电能转换为机械能的旋转机械。它与交流电动机(如三相异步电动机)相比,虽然因结构比较复杂、生产成本较高、故障较多等不利因素,目前已不如交流电动机应用普遍,但由于它具有优良的调速性能和较大的起动转矩,仍然得到广泛应用

  磁极是电动机中产生磁场的装置,它分成极心和极掌两部分。极心上放置励磁绕组,极掌的作用是使电动机的磁感应强度的分布最为合适,并用来挡住励磁绕组;磁极是用钢片叠成的,固定在机座(即电机外完)上;机座也是磁路的一部分。机座常用铸钢制成。

  的部分。直流电动机的电枢是旋转的,电枢铁心呈圆柱状,由硅钢片叠成,表面冲有槽,槽中放有电枢绕组。

  特殊装置,主要由许多换向片组成,每两个相邻的换向片中间是绝缘片。在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷,使转动的电枢绕组得以同外电路联接。换向器是直流电动机的结构特征,易于识别。

  图2-5是直流电动机的示意图。若在A、B之间外加一个直流电压,A按电源正极,B按负极,则线圈中有电流流过。当线所示位置时,有效边曲在N极下,cd在S极上,两边中的电流方向为a-b,c-d。由安培定律可知,ab边和cd边所受的电磁力为: F=BLI,式中,I为导线中的电流,单位为安(A)。根据左手定则知,两个力的方向相反,形成电磁转矩,驱使线圈逆时针方向旋转。当线°时,cd边处N极下,ab边处于

  S极上。由于换向器的作用,使两有效边中电流的方向与原来相反,变为d c、b a,这就使得两极面下的有效边中电流的方面保持不变,因而其受力方向,电磁转矩方向都不变

  由此可见,正是由于直流电动机采用了换向器结构,使电抠线圈中受到的电磁转矩保持不变,在这个电磁转矩作用下使电枢按逆时针方向旋转。这时电动机可作为原动机带动生产机械旋转,即由电动机向机械负载输出机械功率。

  当存在磁场而且电枢绕组中有电流时,电枢电流和磁场相互作用而产生电磁力矩,方向和电枢转动方向一致,公式(1):

  当转子(电枢)转动起来之后,电枢绕组必然会切割磁感线,导线中必然会产生一个电动势E。公式(2):

  为电势常数(对于已制成的电动机是固定的),n为转速。感应电动势的方向与电枢电流方向相反,所以耍向电枢中输入电流,必须要有

  当电动机从静止到运动的过程中,电枢绕组不切割磁感线+IaRa因为Ra是固定的,所以一开始会使得电枢中电流非常大,会达到额定电流的10—20倍,因此不许加全部电压直接起动。他励电动机起动时,必须设法限制起动电流。起动的方法一般采用下列两种:

  ,Rst为可变电阻,开始时Rst较大,Ist较小,随着转速的提高,感应电动势E增大,逐渐减小Rst的阻值,就使得电机逐渐进入平稳运行状态。在实际中,一般将起动电阻分为几部分,逐段加以短路来实现。

  ,U为加在电枢两端的电压,在开始起动时U较小,此时电枢电流Ist也比较小,故起动电流不会很大。随着电动机转速的提高,反电动势增大。电流减少,这时再逐步提高U的值,这样电动机升速比较平稳。

  意改变两者之一时,作用力方向就改变。所以改变转向的方法有两种:一种是电抠绕组两端极性不变,格励磁绕组反接?另一种是励磁绕组不变,将电枢绕组反接。但是由于他励电动机较多,电感比较大,反方向励磁磁通的建立过程缓慢,从而反转的过程不能很快的进行。如果要使电机快速的进行反转,一般采用改变电枢电流的方法。

  他励直流电动机与交流异步电动机相比,且然结构复杂,价格简,维修也不方便,但是在调道姓能上有其独特的优点,直流电动机能无级调速,机械传动机构比较简单。因此.对调运要求高

  由直流电动机的转速公式可知,Ra、 和U中的任意一个值,都可使转速改变。改变电枢电路中外电阻的方法也可进行调速。但其缺点是耗电多,调速范围小,且只能进行有级调速,故这种方法目前已较少采用。现常用的对直流电动机调速的方法有调磁法和调压法

  。当保持电源电压U为额定值时,调节Rf,改变励磁电流If以改变磁通量,如图2-11所示。由公式可知,在一定负载下,

  由于电动机在额定状态运行时,它的磁路已接近饱和,所以通常都是减小磁通,将转速往上调。

  。由于机械惯性,转速产立即发生变化,于是反电动势就减小,Ia随之增加。由于Ia增加的影响超过

  减小的影响,所以转矩也就增加。如果阻转矩Tc未变,则TTc转速n上升。随着n的升高,反电动势E增大,Ia和T也着减小,直到T=Tc时为止。但这时转速已比原来升高了。

  必须指出,若电动机在额定状态下运行,则电枢电流Ia为额定值,如果调速时负载转短仍旧保持不变(为额定值),由于

  后Ia必然超过额定值,因此调速后负载转矩必须城小。这种调速方法适用于转矩与转速成反比而输出功率基本不变(恒功率调速)的场合。

  这种调速方法的局限是转速只能升高,即调速后的转速要超过额定转速。因为电机不允许超速太多,因此限制了它的调速范围。在实际工作中,这种方法常作为电压调速的一种补充手段。

  即改变电压U。当保持他励电动机的励磁电流If为额定值时,降低电枢电压U,则由公式可见,在一定负载下,U愈低,则n愈低。由于改变电枢电压只能向小于电动机额定电压的方向改变,所以转速将下调。

  保持不变时,减小电压U,由于转速不会立即发生变化,反电动势E便暂不变化,于是电流Ia减小,转矩T也减小。如果阻转矩Tc未变,则TTc,转速n下降。随着n的降低,反电动势E减小,Ia和T增大,直到T=Tc时为止。但这时转速己比原来降低了。

  由于调速时磁通不变,如在一定的额定电流下调运,则电动机的输出转矩便是一定的(恒转矩调速)。

  这种调速方法的缺点是调压需用专门的设备,投资较高。近年来由于采用了单片机PWM信号对电动机进行调压和调速,使这种方法得到了广泛应用。

  1)自由停车,断开电抠电源,电动机就会馒下来,最后停车,这种方法停车时时间长

  3)电气制动,他是使电动机产生一个与旋转方向相反的电磁转短(即制动转矩),以加强减速,使系统较快的停下来.电气制动的优点是产生的制动转矩大,制动强度控制比较容易.在电力拖动系统中多采用这种方祛,或者与电磁制动配合使用。

  用电动机的制动状态来限制位能负载的运动速度,是重物下降时电动机的转速不变,这属于稳定的制动状态。而减速或停车制动时,电动机的速度是变化的,则属于过渡的制动运转状态。这两种制动状态的区别在于转速是有变化的,而它们的共同点则是电动机产生的转矩T与其转速n的方向相反,用电动机来吸收或消耗机械能(位能或动能)

  在直流他励电动机的运行中,可以用三种方法得到制动运转状态,即:能耗制动、回馈制动及

  通过双向开关的切换,将电枢两端从电网上断开,连接到一个制动电阻Rs上,在这一瞬间,由于磁通量和转速都没有变,所以电动势Ea也没有交,电压U=0,所以Ea因此会在电枢闭合电路中产生电流Ia,

  ,其方向与转速方向相反,因此产生的电磁转矩也与之相反,起着制动作用,直到电动机停止转动为止,制动过程中,电动机的作用像一台发电机,将动能变为电能,井消耗在电枢电路内的电阻Rs上。

  当电动机处于运转状态时,维持励磁电流不变,突然改变电枢两端的电压的极性,即电压由原来与Ea反向变为与Ea同向,此时电枢电流Ia变为,这样电磁转矩与转速反方向,起制动作用。反接制动时,电枢电流非常大,制动作用非常强。如果制动的目的是为了停车,必须在转速到零以前,用控制电路使电枢电压断开,否则系统便会有反转的可能性。

  回馈制动又称为再生制动,如果电动机在电动状态的运行中,出于某种因素使电动机

  ,与原来的方向相反,因为磁通量未变,所以电磁转矩随着Ia方向的变向而变向,而对电动机起制动作用,这时,工作机械带动电动机发电,把机械能变成电能,向电源馈送。在降低电动机电枢电压方法来降低速度的过程中,便会出现回馈制动状态。同样,电动机在弱磁状态用增加磁通的方法来减速时,也能获得过渡的回馈制动状态,来实现迅速减速的目的

  李跃华. 他励电动机控制器软件设计与实现[D]. 苏州大学, 2005.

  邓星钟. 机电传动控制, (第三版)[M]. 华中科技大学出版社, 2001.

  许建国. 拖动与调速系统[M]. 武汉测绘科技大学出版社, 1998.

时间:2020-08-20 01:22