4.5他励直流电机调速方法.ppt

他励直流电动机的调速方法
一、速度调节和速度变化
1、速度调节
电动机的调速是在一定的负载条件下,人为地改变电动机的电路参数,以改变电动机的稳定运行速度。
例如:在负载转矩一定时,若电动机工作在特性 1 上的 A 点,则以 n A转速稳定运行;若人为地增加电枢回路的电阻,则电动机工作在特性曲线 2,速度将降至特性 2 上的 B 点,以 n B转速稳定运行,这种转速的变化是人为改变(或调节)电枢回路的电阻
大小所造成的,故称调速或速度调节

2:速度变化
定义:速度变化是指由于电动机的负载转矩发生变化(增大与减小)而引起电动机转速的变化(下降或上升)。
例如:当负载转矩由 T1 增加到 T2
时,电动机的转速由 n A降低到nB,它是沿某一条机械特性发生的转速变化。
3:两者区别:
速度变化是在某条机械特性上,由于负载改变而引起的;而速度调节则是在某一特定的负载下,靠人为改变机械特性而得到的。

二、调速方法
可知,改变串入电枢回路的电阻 Rad,电枢供电电压U 或主磁通Φ,都可以得到不同的人为机械特性,从而在负载不变时可以改变电动机的转速,以达到速度调节的要求,故直流电动机调速的方法有以下三种
1、改变电枢电路外串电阻 Rad
从特性可看出,在一定的负载转矩 T L下,串入不同的电阻可以得到不同的转速。如在电阻分别为 Ra 、 R1 、 R 2、 R 3的情况下,可以分别得到稳定工作点 A、C、D 和 E,对应的转速为
nA、 nB 、 nc和 nD

特点和缺点
改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题:
1)机械特性较软,电阻愈大则特性愈软,稳定度愈低;
2)在空载或轻载时,调速范围不大;
3)实现无级调速困难;
4)在调速电阻上消耗大量电能等。
正因为缺点不少,目前已很少采用,仅在有些起重机、卷扬机等低速运转时间不长的传动系统中采用。


从特性可看出,在一定的负载转矩 TL下,在电枢两端加上不同的电压 UN、 U1、 U2和 U3可以分别得到稳定工作点 a、b、c 和 d,对应的转速分别为 na 、 nb 、 nc和 nd,即改变电枢电压可以达到调速的目的。

改变电枢外加电压调速有如下特点:
1)当电源电压连续变化时,转速可以平滑无级调节,一般只能在额定转速以下调节;
2)调速特性与固有特性互相平行,机械特性硬度不变,调速的稳定度较高,调速范围较大;
3)调速时,因电枢电流与电压U 无关,且Φ= ΦN,若电枢电流不变,则电动机输出转矩 T = Km ΦN Ia不变,我们把调速过程中,电动