直流电机调速方法.doc

,随着串入的外接电阻 R的增大,电枢回路总电阻增大,电动机转速就降低。 ,可以使直流电动机在很宽的范围内实现无级调速。 。 。 ,改变电动机的励磁电流也能实现调速。电动机的转速与磁通Ф(也就是励磁电流)成反比,即当磁通减小时,转速升高;反之,则降低。由于电动机的转矩是磁通和电枢电流的乘积,电枢电流不变时,随着磁通的减小, 其转速升高,转矩也会相应地减小。典型恒功率调速。 : 。 。从调整电流的方式来讲有: 。 。常用的有:磁场消弱,磁极减对,电枢串联电阻降压。直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。直流电动机调速系统最早采用恒定直流电压给直流电动机供电,通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。这种方法简单易行、设备制造方便、价格低廉;但缺点是效率低、机械特性软,不能得到较宽和平滑的调速性能。该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。 30年代末期,发电机-电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。这种控制方法可获得较宽的调速范围、较小的转速变化率和平滑的调速性能。但此方法的主要缺点是系统重量大、占地多、效率低及维修困难。近年来,随着电力电子技术的迅速发展,由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机-电动机调速系统,它的调速性能也远远地超过了发电机-电动机调速系统。特别是大规模集成电路技术以及计算机技术的飞速发展,使直流电动机调速系统的精度、动态性能、可靠性有了更大的提高。电力电子技术中 IGBT 等大功率器件的发展正在取代晶闸管,出现了性能更好的直流调速系统。直流电动机的转速 n和其他参量的关系可表示为(1) 式中 Ua ——电枢供电电压( V); Ia——电枢电流( A); Ф——励磁磁通( Wb ); Ra ——电枢回路总电阻( Ω); CE ——电势系数,, p为电磁对数, a为电枢并联支路数, N为导体数。由式 1可以看出,式中 Ua 、 Ra 、Ф三个参量都可以成为变量,只要改变其中一个参量,就可以改变电动机的转速,所以直流电动机有三种基本调速方法: (1) 改变电枢回路总电阻 Ra ;; (2) 改变电枢供电电压 Ua ; (3) 改变励磁磁通Ф。 ,如图 1(a) 所示。此时转速特性公式为(2) 式中 Rw 为电枢回路中的外接电阻( Ω)。{{分页}} 图 1(a) 改变电枢电阻调速电路图 1(b) 改变电枢电阻调速时的机械特性当负载一定时,随着串入的外接电阻 Rw 的增大,电枢回路总电阻 R=(Ra+Rw) 增大,电动机转速就降低。其机械特性如图 1 (b) 所示。 Rw 的改变可用接触器或主令开关切换来实现。这种调速方法为有级调速,调速比一般约为 2: 1左右,转速变化率大,轻载下很难得到低速,效率低,故现在已极少采用。 ,可以使直流电动机在很宽的范围内