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電動(dòng)叉車串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

0 作者: 泰興市新牛盾叉車制造有限公司 2025-05-23

電動(dòng)叉車串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性,是指直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速之間的關(guān)如果用曲線圖表示這種關(guān)系,就稱為機(jī)械特性曲線。

為了說(shuō)明串勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與其轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系,我們先看一看加到電動(dòng)機(jī)上的電源電壓,在串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)中都用在什么地方,如圖1 所示:

電動(dòng)叉車串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)

圖1 串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電路

 

圖中U是電源電壓,Rw、RA 分別表示勵(lì)磁繞組和電樞繞組的電阻,Ea 是電樞中的反電動(dòng)勢(shì)。顯然,外加電源電壓U一方面去克服電樞反電動(dòng)勢(shì) EA,另一方面要在 R的RA產(chǎn)生電壓降,故用表示式表示,則為:

U= Ea+ IARA+IWRw

因?yàn)榇畡?lì)電動(dòng)機(jī)的Iw=IA。

所以:

U=EA+IA (RA+ Rw)

把式EA=CePn代人式U=EA+I(RA+ Rw)得:

U=Ceφn +IA (RA+ RW)

經(jīng)整理后得:n=[U-I A(RA+RW)]/Ceφ

 

從式U=EA+I(RA+ Rw)可知,電磁轉(zhuǎn)矩 T=C I 要增大,必須使 增加;或者更增加;或者二者都增加才行。電磁轉(zhuǎn)矩丁要減小,則 、 也要減小,然而電磁轉(zhuǎn)矩的增減,是由負(fù)載轉(zhuǎn)矩決定的。二者的關(guān)系是數(shù)值上大小相等,方向上則是相反的。

從式n=[U-I A(RA+RW)]/Ceφ可知,當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí),電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩必然增加,即I增加更也增加,于是n要減小,即轉(zhuǎn)速n下降;當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩較小時(shí),的總值還不大,磁路未飽和,負(fù)載轉(zhuǎn)矩增加時(shí),更隨著增加而成比例地增加,故轉(zhuǎn)速 n下降很快;當(dāng)負(fù)載轉(zhuǎn)矩較大時(shí),I  的總值已經(jīng)較大了,磁路飽和,這時(shí)負(fù)載再增加,也增加,但更卻不再增加。因此,轉(zhuǎn)速n盡管仍是降低的,但下降的比較平緩了。

如果用橫坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)矩 T,用縱坐標(biāo)表示轉(zhuǎn)速 n,則電動(dòng)叉車串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)制機(jī)械特性(自然特性)近似一雙曲線,如圖2所示。

電動(dòng)叉車串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)

(a)自然特性;(b)RT=0調(diào)節(jié)U的特性;(c)U不變,R變化時(shí)的特性;

(d)U不變,Rr=0調(diào)節(jié)φ的特性

2 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性

 

其中,圖2-5(a)是指串勵(lì)電動(dòng)電源電壓 U,電樞電路中的電阻和磁通不加人工調(diào)節(jié)的情況下,得出的特性曲線,因而稱為自然特性。但是當(dāng)改變電動(dòng)機(jī)的電源電壓U,或者在電樞電路里串入外加電阻Rr,或者改變電動(dòng)機(jī)的主磁通φ時(shí),電動(dòng)機(jī)的特性曲線都將要改變。圖2(b)、(c)、(d)表的是降低電源電壓U、增大電樞電路外電阻Rr和減小磁通φ的機(jī)械特性變化情況??傮w而言,串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性具有以下幾方面的特點(diǎn):

  1. (如空車行駛、空鉤下降)的時(shí)間,從而提高機(jī)械的生產(chǎn)率;重載時(shí)轉(zhuǎn)速自動(dòng)降低,則可以保證生產(chǎn)安全及防止電機(jī)過(guò)載。因此,串勵(lì)電動(dòng)機(jī)最適合于電力牽引車(如電力機(jī)車、蓄電池車輛等)的運(yùn)行要求
  2. “飛車”的程度。空載或輕載時(shí)需要的電磁轉(zhuǎn)矩 T很小,因而電樞電流IA及磁通φ更也很小,由式圖1或圖2的機(jī)械特性可見(jiàn),這時(shí)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n將很高。為了防止因電機(jī)“飛車”而造成的轉(zhuǎn)子損壞事故,串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許在空載或輕載(低于額定負(fù)載的20%~30%)下運(yùn)行。但在電動(dòng)叉車或電動(dòng)牽引車中,因車輛本身有自重電動(dòng)機(jī)不會(huì)空載運(yùn)行,因而這種危險(xiǎn)性不大。
  3. 串勵(lì)電動(dòng)機(jī)具有較大的啟動(dòng)能力和過(guò)載能力。直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)能力和過(guò)載能力受電動(dòng)機(jī)允許的電流過(guò)載倍數(shù)的限制,電流過(guò)載倍數(shù)大會(huì)使換向器與電刷的工作惡化,造成換向火花,所以電流過(guò)載倍數(shù)一般限制在額定電流的 2.0倍~2.5倍。

電動(dòng)叉車串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)

電動(dòng)叉車串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí),磁路未飽和,可近似認(rèn)為磁通φ與勵(lì)磁電流IW(等于電樞電流IA)成正比,即φ∞IA²,根據(jù)式T=CTIAφ,可得T∞IA²,即電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比。因此,在允許的電流過(guò)載倍數(shù)條件下,串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩過(guò)載倍數(shù)較大,亦就是具有較大的啟動(dòng)能力和過(guò)載能力。

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