直流牵引电动机的特性

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.电机的工作特性与机车牵引特性•工作特性:n、T、=f(Ia)•机械特性:n=f(T)直流牵引电机特性（串、并、他）（1）转速特性n=f(Ia)n=(U-Ia∑Ra)/CenIa(T)01.他(并)励3.积复励2.串励（2）转矩特性T=f(Ia)T=CTIa(或M=CMIa)0TIa1.他(并)励3积复励2串励（3）效率特性η=f(Ia)损耗分类：第一类为铜耗pcu和附加损耗ps。第二类为铁耗pFe和机械损耗pΩ变值损耗等于定值损耗，电机有最高效率2'UIKIKUI（4）机械特性n=f(T)∵T∝Ia∴机械特性具有与转速特性相似的形状nT01.他(并)励3.积复励2.串励(5)机车的牵引特性机车轮周牵引力FK和轮周线速度VK之间的关系FK=f（VK）•机车的速度特性VK=f(]a)•机车的牵引力特性FK=f(]a)•机车的速度特性VK=f(Ia)•机车的牵引力特性FK=f(Ia)∵VK∝n∴VK=f(Ia)与n=f(Ia)形状相同∵FK∝T∴FK=f(Ia)与T=f(Ia)形状相同机车的牵引特性FK=f(VK)与牵引电机的机械特性T=f(n)相似DJ1牵引--速度曲线（F-v-Diagram）机车牵引特性曲线SS8型电力机车牵引特性CRH2牵引特性曲线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①自调节性能②功率的利用③牵引电动机之间的负载分配④电压波动的影响⑤防空转能力串励和并励直流牵引电机性能比较①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nIa(T)01.他(并)励3.积复励2.串励②功率利用T(F)0n(v)n1T2T1n2acT(F)0n(v)n1T2T1n2bd假设串励、并励电机具有相同的额定转矩和额定转速串励：T1—T2c点—a点面积差不多接近恒功并励：T1—T2d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串励（动轮直径相同）TId0nnT2211Id1Id2nT2T1串励：转速相同n相同Id1Id2差值较小T1T2差值也较小③负载分配并励（动轮直径相同）TId0n21T21Id1Id2nT2T1并励：转速相同n相同Id1Id2差值很大T1T2差值也较大•牵引电机动轮直径不同（特性相同）TId0nnTId1Id2n1T2T1n2串励：由相同的转速差引起Id1Id2差值较小T1T2差值也较小TId0nTId2Id1n1T1T2n2并励：由相同的转速差引起Id1Id2差值较大T1T2差值也较大•牵引电机动轮直径不同（特性相同）④电压波动对牵引电机的影响TId0nnT21Id2Id1nT2T1串励：转速不变工作曲线由n1变为n2Id1Id2差值较小T1T2差值也较小并励:TId0n21TId1Id2nT2T1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⑤粘着重量的利用（防空转性能）F0vF121nF2a假设电动机工作在a点，速度为n偶然原因—n+n1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nId0If5If4If3If2If1If1If2If3If4If5积复励牵引电机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=Ud–IdRCe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①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MUN逐渐切除与电枢串联的电阻进行调速MUN调节斩波器导通比进行调速CH②改变牵引变压器的输出电压改变变压器输出电压Ud③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GMMM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MUd+-R212R1IdILK1、K2断开Id=IL满磁场•K1闭和R1分流•K2闭和R2分流•K1、K2闭和R1、R2分流磁场削弱系数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=IL•WId•W=ILIdIL=RRL+RId=RRL+R假设主极绕组匝数为W电阻为RL分路电阻为R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（Ia）T=f（Ia）n=f（T）–牵引特性v=f（Ia）F=f（Ia）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（）