直流牵引电动机的特性演示幻灯片.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,直流牵引电动机的特性,直流牵引电动机的工作特性,各种励磁方式电机特性分析,直流电动机调速,1,1.,电机的工作特性与机车牵引特性,工作特性:,n、T、,=f(I,a,),机械特性:,n=f(T),直流牵引电机特性（串、并、他）,2,（1）,转速特性,n=f(I,a,),n =(U-I,a,R,a,)/C,e,n,I,a,(T),0,1.,他,(,并,),励,3.,积复励,2.,串励,3,（2）,转矩特性,T=f(I,a,),T=C,T,I,a,(或M=C,M,I,a,),0,T,I,a,1.,他,(,并,),励,3,积复励,2,串励,4,（3）效率,特性,=f(,I,a,),损耗分类：,第一类为铜耗pcu和附加损耗ps。,第二类为铁耗p,Fe,和机械损耗p,变值损耗等于定值损耗，电机有最高效率,5,（4）,机械特性,n=f(T),TI,a,机械特性具有与转速特性相似的形状,n,T,0,1.,他,(,并,),励,3.,积复励,2.,串励,6,(5),机车的牵引特性,机车轮周牵引力F,K,和轮周线速度V,K,之间的关系F,K,=f（V,K,）,机车的速度特性 V,K,=f(,a,),机车的牵引力特性 F,K,=f(,a,),7,机车的速度特性,V,K,=f(I,a,),机车的牵引力特性,F,K,=f(I,a,),V,K,n,V,K,=f(I,a,),与,n=f(I,a,),形状相同,F,K,T,F,K,=f(I,a,),与,T=f(I,a,),形状相同,机车的牵引特性,F,K,=f(V,K,),与牵引电机的机械特性,T=f(n),相似,8,DJ 1 牵引-速度曲线（F-v-Diagram）,机车牵引特性曲线,9,SS8型电力机车牵引特性,10,CRH2牵引特性曲线,11,2.,各种励磁方式电机特性分析,串励和并励直流牵引电机性能比较,自调节性能,功率的利用,牵引电动机之间的负载分配,电压波动的影响,防空转能力,12,串励和并励直流牵引电机性能比较,自调节性能,并励：转速随着负载的增加下降很小,串励：牵引力和速度能按照机车的运行条件自动进行调节,n,I,a,(T),0,1.,他,(,并,),励,3.,积复励,2.,串励,13,功率利用,T(F),0,n(v),n,1,T,2,T,1,n,2,a,c,T(F),0,n(v),n,1,T,2,T,1,n,2,b,d,假设串励、并励电机具有相同的额定转矩和额定转速,串励：,T1T2 c,点,a,点 面积差不多 接近恒功,并励：,T1T2 d,点,b,点 面积差较大,结论：串励功率利用好，能充分发挥机车的功率,14,串励,（动轮直径相同）,T,I,d,0,n,n,T,2,2,1,1,I,d1,I,d2,n,T,2,T,1,串励：,转速相同,n,相同,I,d1,I,d2,差值较小,T,1,T,2,差值也较小,负载分配,15,并励,（动轮直径相同）,T,I,d,0,n,2,1,T,2,1,I,d1,I,d2,n,T,2,T,1,并励：,转速相同,n,相同,I,d1,I,d2,差值很大,T,1,T,2,差值也较大,16,牵引电机动轮直径不同（特性相同）,T,I,d,0,n,n,T,I,d1,I,d2,n,1,T,2,T,1,n,2,串励：,由相同的转速差引起,I,d1,I,d2,差值较小,T,1,T,2,差值也较小,17,T,I,d,0,n,T,I,d2,I,d1,n,1,T,1,T,2,n,2,并励：,由相同的转速差引起,I,d1,I,d2,差值较大,T,1,T,2,差值也较大,牵引电机动轮直径不同（特性相同）,18,电压波动对牵引电机的影响,T,I,d,0,n,n,T,2,1,I,d2,I,d1,n,T,2,T,1,串励：,转速不变 工作曲线由,n1,变为,n2,I,d1,I,d2,差值较小,T,1,T,2,差值也较小,19,并励:,T,I,d,0,n,2,1,T,I,d1,I,d2,n,T,2,T,1,转速不变 工作曲线由,n1,变为,n2,结论：当电网电压波动时，并励电机的电流冲击和牵引力冲击比串励电机大得多,20,粘着重量的利用（防空转性能）,F,0,v,F1,2,1,n,F2,a,假设电动机工作在,a,点，速度为,n,偶然原因,n+,n,1,并励,：,特性硬 ,F1,较大,迅速恢复粘着,2,串励,：,特性软 ,F2,较小,粘着不易恢复形成空转,21,他励牵引电动机,优点：,合适的调节特性,优良的防空转特性,充分发挥机车牵引力,能实现无级磁场削弱,便于牵引制动工况转换,n,I,d,0,I,f5,I,f4,I,f3,I,f2,I,f1,I,f1,I,f2,I,f3,I,f4,I,f5,22,积复励牵引电机,23,3.,直流电传动机车的调速方法,调节电机电压,调节主磁通,n=,U,d,I,d,R,Ce,24,一、调节端电压,引电动机与电阻串联,改变牵引变压器的输出电压,改变牵引发电机的转速和励磁电流,25,牵引电动机与电阻串联,优点：,控制简单,缺点：,起动不平稳,粘着利用不好,损耗大,M,U,N,逐渐切除与电枢串联的电阻进行调速,M,U,N,调节斩波器导通比进行调速,CH,26,改变牵引变压器的输出电压,改变变压器输出电压 U,d,27,改变牵引发电机的转速和励磁电流,柴油机转速,同轴的发电机转速 由于牵引发,电机的励磁机是由柴油机驱动的 励磁机的转,速变化 电机电压变化,柴油机,G,M,M,M,28,二.,调节主极磁通,磁场分路法：主极绕组两端并联一级或数级分路电阻，从而减小励磁电流和磁通,M,U,d,+,-,R2,1,2,R1,I,d,I,L,K1,、,K2,断开,I,d,=I,L,满磁场,K1,闭和,R1,分流,K2,闭和,R2,分流,K1,、,K2,闭和,R1,、,R2,分流,29,磁场削弱系数,磁场削弱系数：,在牵引电动机电枢电流相同的条件下，磁场削弱的磁势(IW),与全磁场时的励磁磁势,(IW),d,之比,=,(IW),(IW),d,=,I,L,W,I,d,W,=,I,L,I,d,I,L,=,R,R,L,+R,I,d,=,R,R,L,+R,假设主极绕组匝数为,W,电阻为,R,L,分路电阻为,R,30,小 结,直流牵引电机的工作特性与机车的牵引特性,工作特性,n=f（I,a,）T=f（I,a,）n=f（T）,牵引特性 v=f（I,a,）F=f（I,a,）F=f（v,）,各种励磁方式牵引电机特性分析,串并励牵引电机特性比较,他励和积复励电机特性,直流电传动机车调速方法,调节电机端电压,调节主极磁通 磁场分路法（,）,31,