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    电机及驱动系统.pptx

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    电机及驱动系统.pptx

    1、电动汽车 电动机及驱动系统第一节 电动机概述一、电动机分类按功能分 驱动电动机 控制电动机(包括步进、测速、伺服等)按转速与电网电源频率之间的关系分 同步电动机 异步电动机按最高转速分 普通电机(最高转速低于 6000r/min)高速电机(最高转速高于 6000r/min)按电源相数分 单相电动机 三相电动机按防护型式分 开启式 防护式 封闭式 隔爆式 防水式 潜水式按安装结构型式分 卧式 立式 带底脚式 带凸缘式按绝缘等级分 E 级(120)B 级(130)F 级(155)H 级(180)按电能种类分 直流电动机 交流电动机(方波电机、正弦波等)Y,A,E,B,F,H,C.最低 90,最高

    2、200适用于电力驱动的电动机的分类目前应用较少,但有一定发展空间应用较少目前应用较多的是交流同步电机、永磁同步电机和三相交流感应电机等。丰田 Prius、本田 Civic、Insight HV 交流同步电机 大型混合动力电动巴士 三相交流感应电机 直流电机:控制简单、成本较低、技术成熟等优点;交流电机:具有效率高、体积小、免维护等优点;但其驱动控制器需将直流电逆变为交流电,并要采用矢量控制变频调速,控制线路复杂。永磁无刷电机:有无刷直流电机和三相永磁同步电机两种。采用永磁铁励磁极大提高电机效率和功率密度(单位体积的功率),但驱动控制器相对较复杂而使成本较高,也由于永磁体受温度影响较大,存在可靠

    3、性不足及功率受限等缺点。开关磁阻电机:为新型机电一体化装置,具有结构简单、性能可靠、成本低、效率高、调速范围宽、起动力矩大、过载能力强、可方便有效地实现发电回馈和电磁制动等优点,特别适于汽车重载起步、频繁起停和行驶路况多变等独特要求。但致命缺点是存在较大转矩脉动,从而引起较大的振动和噪声;经多年不懈努力基本上解决了此难题。机械特性:电动机转矩 T 与转速 n 的关系 n=f(T)曲线。曲线斜率大表示机械特性硬度软;反之表示调速特性硬,即转矩随转速变化小。机械特性是电动机主要调速性能指标,也是电力拖动重要研究内容。第一节 概 述1、电动机调速性能指标负载特性:电动机所带负载转矩 TL 随转速 n

    4、 变化所要求的特性关系,随各类机械装置所带负载不同存在较大差别,要求电机调速控制系统有多种可修改设置参数以匹配于不同负载特性。应满足汽车多变行驶路况的各种负载特性匹配1)机械特性和负载特性所要求最高转速 nmax 与最低转速 nmin 之比,即调速范围 D=nmax/nmin;调速系统能达到的最高转速 nmax 与基速 nbase(通常也为设计的额定转速 ne)之比,即转速因子 x=nmax/nbase。通常,采用多档齿轮与电机结合的多级调速法。存在摩擦使效率低,维护要求高,动态响应慢,同时也直接降低调速平滑性。随电力调速拖动技术发展,现常用一档齿轮减速增矩仅由电控调速,更有趋于电机直驱调速而

    5、提高机械调速特性与负载转矩特性匹配要求。为提高调速范围希望 nmax大、nmin小。降低nmin受低速运行相对稳定性限制,通常在低于基速前采用降压恒转矩调速,高于基速后采用弱磁恒功率调速来增大 nmax,而弱磁调速与电机类型相关:永磁电机因弱磁较难使转速因子 x=2、而交流异步电机 x=4、开关磁阻电机 x=6。第一节 概 述2)调速范围 有两种表示法:3 3)静差率。电动机从理想空载(T=0)加到额定负载(T=Te)时,由理想空载转速 n0 降为额定转速 ne 的转速降 ne 与 n0 之比,即表示为:电动机调速机械特性愈硬,静差率愈小,而相对稳定性愈高。4)调速效率。为输出功率 P2 与输

    6、入功率 P1 之比,与损耗功率 P 相关。5)平滑性。针对机械齿轮有级调速,齿轮档位数愈多使调速级数愈多则调速平滑性也愈好。而仅由电气控制的调速系统即为无级调速。即为:第一节 概 述%100%100%000nnnnnee百分数静差率PPPPP2212调速效率据美国能源部评估,电动机能耗占整个工业用电的 63%;日本曾估算国内所用电机每台效率仅提高一个百分点,就能省去一个大型核电站;而我国所用电机耗电量也约占全国用电量的60%。说明电机节能潜力巨大,尤其在调速控制应用领域,更何况对电动汽车采用能源更受限的移动式电源。电机运行期所需费用约98%为电费,所节能电机控制系统即使成本增加 15 30%也

    7、为合算。为此多年来电机调速控制系统的技术发展变化巨大,并且改进提高的研究也是多方面的,其发展趋向呈下述特点。第一节 概 述2、电机调速控制系统的发展和研究方向1)传动系统。由机械齿轮多档变速控制系统;过渡到机械与电气联合控制系统;正向着全电气控制系统发展。2)电机结构。由直流有刷电机;过渡到直流无刷电机、交流异步电机等;正向着永磁式、双凸极、双定子、双转子、复合结构、三维磁路、无传感器等结构发展。4)电力电子器件。向全控型电力电子控制器件发展。3)控制电路。由分立元件、模拟电路;过渡到集成电路、数字和模拟混合电路;向高集成电路、全数字电路发展。5)控制策略。由低效有级控制;过渡到低效无级控制;

    8、向着高效无级控制及智能控制的高性能系统发展。而控制方法有最优控制、滑模控制、鲁棒控制、模糊控制、自适应控制、神经网络控制等。2、电机调速控制系统的发展和研究方向3、电动汽车对动力驱动系统的要求为适应在起步、加速、匀速、降速、爬坡、下坡、高速、低速、滑行、制动和停车等各种行驶工况的负载特性匹配要求,电动汽车的动力驱动系统应满足:1)起动力矩大和过载能力强。不仅要满足汽车带负载频繁起步要求,同时还希望在加速和上坡时,有相当的短时过载能力。3)调速范围宽。在高、低速各工况均能高效运行,需电机有较宽调速范围,并保持理想调速特性。通常电机在所设计额定功率及其转速附近运行效率较高,而远离额定点效率必降低,

    9、为此将提出多级额定转速设计,以减化机械传动而减少其摩擦损耗和车载质量。2)限制电机过大的峰值电流。小于蓄电池最大放电允许电流以免损坏。普通电动机起动电流较大,需设法改善电机的起动特性。4)电机能够正反转运行。使汽车倒车时不必切换齿轮来实现倒档。第一节 概 述5)方便、高效地实现发电回馈。使汽车降速制动和下坡滑行时经电机,将更多动能转换为电能回馈给蓄电池来提高续驶里程。7)调速响应快。提高电机动态响应性可改善行驶中各控制性能。6)设法使电机同时具有电磁制动功能。因电磁制动的动态响应极快,可及时准确地对前、后、左、右车轮制动力适宜分配,提高汽车安全性。8)运行平稳及可靠性高。利用其故障容错性等,确

    10、保电动汽车故障时仍能“跛脚回家”以避免交通堵塞。第一节 概 述3、电动汽车对动力驱动系统的要求1、高电压主要优点是可以减小电动机的尺寸、降低逆变器的成本以及提高能量转换效率等。电动机功率和电源电压的关系 4、电动汽车对驱动电动机性能的基本要求 提高电动机电压的典型的例子是丰田公司的 THS 混合动力系统。该系统电动机采用的电压由 THS 系统的 274V 提高到的 500V,在电动机尺寸和质量变化不大的前提下,使电动机的功率、转矩和转速范围扩大.电动机的功率、转矩-转速曲线 2、高转速 PTn 在 T 一定的情况下,提高 n,则提高 P;在 P 一定的情况下,提高 n 则可降低电机的 T;现代

    11、电动汽车的电动机转速可达 8000-12000 r/min,甚至更高。3、转矩密度和功率密度大、质量轻、体积小 转矩密度、功率密度分别是指最大转矩体积比和最大功率体积比 采用铝合金外壳等降低电动机的质量;各种控制装置和冷却系统的材料等也应尽可能选用轻质材料。TOYOTA HEV 的电动机功率密度的变化 电动机的转矩重量比的比较 可以看出,SUV 的转矩重量比与 Prius 相比增加了 9%。4、具有较大的起动转矩和较宽范围的调速性能为满足起动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩,应具有较大的起动转矩和较宽范围的调速性能;应具有自动调速功能,减轻操纵强度,提高舒适性,达到内燃机汽车同样的控

    12、制响应;auiujukutFijkmaxau电动机的转矩特性是小于基速时为恒转矩,随着车速(电动机转速)的升高转矩逐渐减少。发动机与电机的动力特性比较发动机 1 档电机单挡发动机 2 档发动机 3 档发动机 4 档车速ua驱动力 F 电机经低速恒转矩结合高速恒功率调速所示虚线基本拟合了发动机经 4 档变速的实线 4、具有较大的起动转矩和较宽范围的调速性能5、较大的过载能力 电动汽车的驱动电机一般需要有 4 5 倍的过载,以满足短时加速行驶与最大爬坡度的要求。而工业驱动电动机只要求有 2 倍的过载。问题:汽油机的过载能力是多少?柴油机呢?7、高效率(a)2000 款 Prius (b)2005

    13、款 SUV2005 款 SUV 采用的电动机的 90%以上机械效率的运转区域明显大于 2000 款Prius6、较高的可控性、稳态精度和动态性能 满足多部电动机协调运行。(c)电动机效率脉谱图在高负荷、低转速和低负荷、高转速条件工作时,电动机的效率不够理想。因此,HEV 的控制系统应在满足汽车动力性要求的前提下,尽量使电动机工作在高效率区域。240100200300400500EUDCNEDCCONST.FTP驾驶循环平均驱动力/NEUDC driving cyclesFTP driving cyclesNEDC driving cyclesAverage driving force in d

    14、ifferent driving cycles8、可兼作发电机使用 由于 HEV 结构的不同,有的 HEV 既有电动机,又有发电机,如 97 年款的Prius。由于采用了混联式结构,电动机和发电机二者兼有,并且通过行星齿轮机构耦合在一起。为减少汽车的自重和节省空间,绝大部分 HEV 的电动机均可兼作发电机使用,以回收汽车制动和减速时的能量。9、电气系统安全性和控制系统的安全性应达到有关的标准和规定,必须装备高压保护设备以保证安全;10 能够在恶劣条件下可靠工作。电动机应具有高的可靠性、耐低温和高温性、耐潮湿性,并且运行时噪声低,能够在较恶劣的环境下长期工作;11 结构简单,适于大批量生产,使用

    15、维修方便,价格便宜等;12、散热性好 普通电动机一般用风冷,而电动汽车驱动用永磁无刷直流电动机由于电磁负荷高,通风散热环境差,更多选用水冷或油冷。某公共汽车用牵引电动机外形某公共汽车用牵引电动机内部冷却管路内部冷却管路在定子绕组之中四、电动机的性能比较与类型选择 现代混合动力电动汽车采用最多的是交流感应电动机和永磁同步电动机,直流电动机和开关磁阻电动机也有一定的竞争优势。项目交流感应电机永磁同步电机直流电机开关磁阻电机功率密度一般好差一般力矩转速性能好好一般好转速范围9000 15000150004000 10000100004000 6000600015000 最大効率/%94-9595-9

    16、785-89小于 9090効率(10%负荷时)/%79-8590-9280-8778-86易操作性好好最好好可靠性好一般差好结构的坚固性好一般差好尺寸及质量一般,一般小,轻大,重小,轻成本低高较高较高 控制器成本比3.52.514.5从能量转换效率、力矩转速性能和功率密度来看,交流感应电机和永磁同步电机有一定优势,但永磁同步电机的成本较高。五、电动机类型的选择项目项目直流电动机直流电动机异步电动机异步电动机永磁电动机永磁电动机开关磁阻电动机开关磁阻电动机过载能力过载能力效率效率寿命寿命转速范围转速范围功率范围功率范围可靠性可靠性转矩转矩/电流比电流比结构坚固性结构坚固性电动机外形尺寸电动机外形

    17、尺寸电动机质量电动机质量电动机成本电动机成本驱动控制成本驱动控制成本转矩转矩/惯量比惯量比中中中中中中较宽较宽宽宽中中中中差差大大重重高高低低中中好好较高较高好好较宽较宽宽宽好好中中较好较好中中中中中中高高中中较好较好高高好好宽宽小小较好较好高高中中小小轻轻中中高高较高较高好好中中好好较宽较宽较宽较宽好好高高好好小小轻轻低低中中高高五、电动汽车用电动机参数选择的依据 电动机的参数选择包括电动机额定功率、峰值功率、额定转速、最高转速以及额定电压等。电动机的功率:电动汽车动力性能试验方法 GB-T18385-2001 规定,用车辆能够持续行驶超过 30 分钟的最高平均车速 V30 来衡量电动车辆的

    18、动力性,因此,用连续工作30min 以上的功率表示电动机的功率 电动机外特性的特点是:转速低于额定转速时,以恒转矩模式工作 转速高于额定转速时,以恒功率模式工作1 电动机的参数选择原则 他激直流电动机及两速变速器汽车的牵引力-车速曲线 PBmax-蓄电池最大输出功率;PAN30-30min 输出功率;Fw-行驶阻力 通常,电动机的短时最大输出功率取决于控制元件的耐热性能;连续工作性能按30min 输出确定。主要限制因素是电动机的最高温度。电动机的短时工作功率是连续工作功率的 1.53 倍,甚至更高。2 电动机功率的确定方法满足整车动力性要求;并联式和混联式混合动力汽车电动机的功率取决于汽车的行

    19、驶阻力和发动机的直接驱动力大小;串联式混合动力汽车中,电动机直接驱动车轮。电动机的峰值功率应不小于车辆所需最大功率;电动机峰值功率的选择能够满足车辆最大需求功率。不仅满足车辆在良好水平道路上以最高车速匀速行驶,而且满足加速性能和最大爬坡性能的要求。保证各部件质量总和最小,以利于提高电动机效率和减轻尺寸,降低整车成本。汽车爬坡时所需功率为:(1 1)式中,m 整车重量,kg;g 重力加速度;滚动阻力系数;坡度角;车速,km/h;空气阻力系数;A 迎风面积,m2;旋转质量换算系数;d/dt 行驶加速度,m/s2;传动系统机械效率。汽车在水平道路上以最高车速匀速行驶时所需的功率为:(3 3)式中,车

    20、辆的最高车速,km/h。对于 HEV 而言,汽车所需最大功率为最高车速匀速行驶所需功率和汽车爬最大坡度时所需功率中的最大值。电机的最大功率则为汽车所需最大功率减去发动机的功率。(2 2))3600761403600sin3600cos(13dtdvmvvACvmgvmgfPaaDaaTfavDCT)761403600(13maxmaxvACvGfPDTmaxv)3600sin3600cos(1aaTvmgvmgfP电动汽车车速 v 与电动机转速 n 之间的关系为:3 电动机额定转速选择低速电动机 转速为 30006000r/min,扩大恒功率区的额定转矩高、转子电流大、电动机尺寸和重量较大;转

    21、换器、控制器尺寸也较大,各种电器内在损耗亦较大;相应的减速器速比较小。且转动惯量大、启/停速度慢.高速电动机 转速在 10000r/min 以上,扩大的恒功率区宽,尺寸和质量较小,转换器、控制器尺寸较小,各种电器内在损耗小。而减速器的速比要大大增加,通常需要釆用行星齿轮传动机构。其使用受电磁材料性能、高速轴承承载能力的限制。此外,转动惯量小,启/停速度快。中速电动机 转速为 6000 10000r/min,各种参数介于低速电动机与高速电动机之间。电动汽车多采用中速电动机作为驱动电动机。0i377.0377.0i inrinrvdd总当电动机的输出功率相同时:电压高时,电流较低;相反,电压低时,

    22、电流则较高。高电压、小电流系统的导线、接头、开关等电器元件可以细小一些,连接起来方便,但要求有更安全的防护措施,而且管理系统更复杂。低电压、大 电流系统的导线、接头、开关等电器元件都比较大,连接要求也高,而且管理系统相对 较简单。总体要求:尽可能提高电压等级。使电动机在满足驱动要求的情况下,减小电流。4 电动机额定电压选择5 电动机额定转矩nPT9550第二节 直流电动机基本知识电磁转矩控制特性优良,起动和制动转矩大,易于快速起动和停车;调速比较方便,调速范围广,易于平滑调节;控制装置简单(磁场和电枢可以分别控制),且价格低廉。效率较低、质量大、体积大、结构较复杂、成本高;在高速工作时会产生火

    23、花,工作转速低,电刷、换向器等接触零件易磨损。直流电动机的特点虽直流电机应用在逐年减少,但它包含了电力调速系统最基础的理论一、直流电机的基本结构定子(固定部分):产生磁通和支撑电机;转子(转动部分):产生电磁转矩或感应电动势。第二节 直流电机图 2-4 直流电机的典型结构图b)直流电机横剖面结构图a)直流电机纵剖面结构图电枢槽电枢铁芯电枢绕组底脚换向绕组换向极主磁极励磁绕组轴风扇端盖轴承机座(磁轭)励磁绕组电刷极身机座(磁轭)电枢绕组极掌电枢齿主磁极电枢铁芯换向器一、直流电动机的基本结构基本结构:主要由转子、定子、端盖和电刷架四部分组成。在两个磁极(N 极和 S 极)中间,装有一个可以转动的线

    24、圈,线圈的首末两端分别连接两片圆弧型的换向片(铜片),两个换向片之间、换向片与转轴(与线圈一起旋转)之间均相互绝缘。为了把电枢绕组和外电路接通,在换向器上安置了两个固定不动的电刷。工作原理:由电磁感应理论可知,通电线圈在磁场中受到逆时针方向的力矩作用。直流电动机的示意图 定子定子由主磁极、换向极和机座三部分组成,其主要功用是用来产生磁通和进行机械固定。主磁极:作用是产生主磁场。磁极可以是永磁也可以是励磁式的。励磁式磁极通常由厚0.51mm 的低碳钢片叠装而成,在磁极铁心上绕有励磁绕组。整个磁极利用螺杆固定在磁轭上换向极:作用是改善换向,使电动机运行时电刷不产生有害的火花。如同主磁极一样,换向极

    25、也是由铁心和绕组两部分组成并固定在磁轭上。机座:也称机壳,用以固定主磁极、换向极和端盖等,也为其磁通路。一、直流电动机的基本结构 转子转子由电枢铁心、电枢绕组及换向器三部分组成。电枢铁心:在旋转时被交变磁化,为了减少损耗,铁心一般由 0.350.5mm 的硅钢片叠装而成换向器:起整流作用,它由楔形铜片所组成。铜片与铜片之间以及铜片与压圈之间均用云母绝缘。两个换向片与电枢绕组的各个线圈分别相接。电枢绕组:由按一定规律联接的线圈组成,是直流电动机中复杂而重要的电路部分,也是通过电流和产生感应电动势,从而实现机电能量转换的关键性部件。一、直流电动机的基本结构 端盖端盖上装有轴承以支撑电机转子旋转,端

    26、盖固定在机座的两端。电刷架电刷架装在端盖上,电刷与换向器接触。电机的定子和转子之间留有气隙,气隙的大小以及定、转子的结构形式对电机性能有重要作用。端盖电刷架是定子磁极和转子电枢间自然形成的缝隙。虽不为结构部件,但为主磁路重要部分,是机电能量转换媒介。气隙大小直接影响电机性能,越小磁损耗越小,效率越高,但受机械加工精度和同轴度限制。随电机容量(体积)和最高允许转速增加而增大。第二节 直流电机气隙 二、直流电动机的基本原理可同时兼作电动机或发电机用,原理分别以电磁力或电磁感应为基础。电机外圈主磁极固定南 S、北 N 极永磁铁,之间安装空芯筒状电枢铁芯;铁芯与磁极间为气隙;铁芯空筒内安放电枢绕组;绕

    27、组两端接在换向器的半圆形铜片上;再由两个电刷 A、B 连接外电路;电机运转时电枢铁芯、电枢绕组及换向器旋转,而主磁极和电刷在空间固定不动。第二节 直流电机直流电机的物理模型a)直流电动机工作原理示意图 b)直流发电机工作原理示意图二、直流电动机的工作原理 第二节 直流电机图 2-3a 直流电动机工作原理示意图 把直流电能转换为机械能输出做功 电流正极从电刷 A 流入线圈,方向为ab、cd,再经电刷 B 返回电源负极。如导体所处磁通密度为 B,导体有效长度为 l,电流为 i,按电磁力定律此时导体所受电磁力 F=B l i。其方向由左手定则判定,即导体 ab 和 cd 受力产生的转矩均使电机转子按

    28、逆时针转动。导体内电流方向改变,但受力转矩方向不变,使转子连续旋转。转子转过 180 导体 ab 段与 cd 段对换,使 cd 段在 N 极下,ab 段在S 极上。电流经电刷 A 由 d 端流入线圈内,方向为 dc、ba,仍如图箭头所示。根据左手定则判定导体 ab 和 cd 受力产生的转矩仍为逆时针方向。二、直流发电机的工作原理 第二节 直流电机 将电机轴上机械能转换为直流电能原动机拖动转子电枢按逆时针旋转,如图导体 ab 段在 N 极下,cd 段在 S 极上。如导体所处磁通密度为 B,长度为l,其线速度为 v,则根据法拉第电磁感应定律,导体感应电动势瞬时值 e=B l v。电动势方向按右手定

    29、则如图箭头所示:N 极下 ab 段为 ba、S 极上 cd 段为dc。转子旋转时绕组感应的交变电动势经换向器与电刷变成直流电动势。转子转过 180 导体 ab 段与 cd 段对换,使 cd 段在 N 极下,ab 段在 S 极上,电动势方向仍如图箭头所示:cd 段为 cd、ab 段为 ab。因电刷不随换向片转动使线圈 abcd 电动势方向仍是:电刷极性方向 A 为正、B 为负。图 2-3b 直流发电机工作原理示意图线圈 abcd 电动势为 ab(或 cd)的 2 倍,并使电刷极性方向 A 为正、B为负。实际电机的电枢不只是一个线圈,而由多个按一定规律连接的线圈组成,主磁极对数也成倍增加,提高了电

    30、机的功率密度,同时也降低了输出转矩(电动机)或电动势(发电机)的脉动程度。对于同一台直流电机,只要改变外界条件,既可用作电动机,也能转换为发电机运行。第二节 直流电机特 别 说 明二、直流电动机的工作原理电动机状态和发电机状态的区别1.发电机状态运行时的特征(1)电枢电流 Ia 与电枢电动势 Ea(方向由电枢两端正负号表示)的方向相同;(2)电磁转矩 T 与发电机的转向相反。2.电动机状态运行时的特征(1)电枢电动势 Ea 的方向与电枢电流 Ia 的方向相反,即与系统电流电压 U 的方向相反;(2)电磁转矩 Tj 的方向与电枢的旋转方向相同。由发电机逆变为电动机的过程:减小负载功率,使转速 n

    31、 降低,发电机的电势 Ea 减小,因 U 不变,故 Ia减小;当 Ea=U 时,Ia=0;当 Ea U 时,电流将由系统电源流入电枢,即 Ia 反向,电磁转矩亦反向;完成由发电机逆变为电动机的过程。由电动机逆变为发电机的过程:略a)发电机状态b)电动机状态三、直流电机的励磁方式 根据励磁方式不同,直流电机可分为他励和自励两类。u他励直流电动机的励磁线圈与转子电枢的电源分开。能够实现对励磁电流 If 和电枢电流 Ia 的分别控制,从而实现对他励直流电动机的控制。具有线性特性和稳定输出特性,能够实现在减速和制动时的再生制动,回收部分能量。u自励直流电动机的励磁电流由自身供给,根据励磁绕组与电枢绕组

    32、的连接关系,又可以分为并励、串励和复励三种。+U -+Uf -MIfRcEaIa他励u并励直流电机:励磁绕组与电枢绕组并联,励磁线圈与转子电枢的端电压相同为 U。在外加电压一定的情况下,励磁电流产生的磁通将保持恒定不变。特点:起动转矩大、调速范围宽。u串励直流电机:励磁绕组与电枢绕组串联,串励直流电动机的励磁电流和电枢电流相等,能获得每单位电流的最高转矩。这种励磁方式采用的较少。特点:起动转矩大、有较好的起动特性以及较宽的恒功率调速范围,且转速随转矩的增加呈显著下降的特性。特别适用于起重设备。+U -IfMIa并励+U -IfMIa串励u复励直流电机:主磁极上装有两个励磁绕组,一个与电枢绕组并

    33、联,称为并励绕组,另一个与电枢绕组串联,称为串励绕组。这两个励磁绕组若产生的磁动势方向相同称为积复励,否则称为差复励。积复励电动机的电磁转矩变化速度较快,负载变化时能够有效克服电枢电流的冲击,比并励式电动机的性能优越,主要用于负载力矩有突然变化的场合。差复励电动机具有负载变化时转速几乎不变的特性,常用于要求转速稳定的机械设备中。特别说明:虽然励磁绕组所消耗的功率仅占直流电机额定功率的 1 3,但励磁方式对直流电机的性能产生很大影响。+U -If1MIf2Ia复励 直流电机励磁绕组所耗功率虽只占整个电机功率的 1 3%,但其性能随励磁方式不同产生很大差别,电动机的机械特性也大不相同,如图所示:第二节 直流电机他励机械特性图 2-6 直流电机采用不同励磁方式的机械特性比较nn00 T并励机械特性串励机械特性复励机械特性1、直流电机电枢电动势和电磁转矩 1)电枢电动势 Ea(V)。无论运行于发电


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