滑差电动机的机械特性分析

张老师说：“先看开环时的机械特性。

1.开环机械特性

滑差电动机的理想空载转速就是拖动电动机的转速n_M。当负载转矩增加时，它只能靠加大转差来增强电磁转矩，于是转速迅速下降。所以，在开环情况下的机械特性是很软的，如图6-28中的曲线①～④，就是励磁电流分别为10%、40%、70%和100%时的机械特性。

图6-28 电磁转差离合器的开环机械特性

a）开环机械特性 b）调速过程

你能不能说说它的调速过程？”

小李略思考了一会儿，就在纸上边画边说：

“假设拖动系统正在Q₁点运行，负载转矩为T_L，与之相平衡的电磁转矩为T_M1，转速为n₁，机械特性如图6-28b中之曲线①所示。

今负载转矩通过调节图6-26中的电位器RP，加大励磁电流，则机械特性变为如曲线②所示，电磁转矩增加为T_M2，大于负载转矩为T_L，拖动系统于是沿着曲线②加速。随着转速的上升，磁极和电枢间的转差减小，电磁转矩也减小。当加速到Q₂点时，电磁转矩又和负载转矩相平衡了，拖动系统重又稳定运行，但转速已经上升为n₂了。”

说到这里，小李望了望张老师。

张老师满意地点了点头，说：“要是加入了转速负反馈呢？”(www.xing528.com)

2.闭环机械特性

（1）转速负反馈的作用 小李说：“假设条件和方才相同：拖动系统正在Q₁点运行，负载转矩为T_L1，与之相平衡的电磁转矩为T_M1，转速为n₁，机械特性如图6-29a中之曲线①所示。

图6-29 闭环机械特性

a）转速反馈的作用 b）闭环机械特性

今负载转矩增加为T_L2，大于电磁转矩T_M1，拖动系统必沿着曲线①减速。与此同时，转速反馈信号也减小，使控制装置SR的输出电流增大，机械特性变成了曲线②，工作点跳转到Q₃点，电磁转矩增大为T_M3，超过了T_L2，于是转速沿着曲线②上升，当上升到n₁时，电磁转矩减小为T_M2，和负载转矩T_L2相平衡。宏观地看，就好像负载转矩增加后，转速不变似地。

（2）闭环机械特性 归纳上述过程，可以看出，在闭环控制的情况下，当负载增加，转速下降时。测速装置立即将下降了的转速信号，反馈给SR，当SR接收到转速反馈信号后，立即自动地增大励磁电流I_r，使转速基本保持不变，得到了很硬的机械特性。图6-29b中的曲线⑤～⑧就是在不同转速下，经过转速反馈后的机械特性，曲线⑨则是其有效转矩线。

老师，我这里画出的曲线⑨表明，滑差电动机在低速时的有效转矩可能大于拖动电动机的额定转矩。这个结论对吗？”

张老师说：“从功率的角度看，由于拖动电动机的转速未变，输出的最大机械功率基本保持恒值，所以，滑差电动机的有效转矩线在一定程度上具有类似于恒功率的特点，即转速高时转矩小，转速低时转矩大。

除此以外，还要注意：所得到的硬机械特性的有效区间，要受到最小励磁电流和最大励磁电流的制约。

下面，我们观察一下滑差电动机的功率流程。