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直流他励电动机的调速特性
一、速度调节和速度变化
调速(又称速度调节)与速度变化是两个完全不同的概念
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转速,如图所示。
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。
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)或其它不可预见因数引起电动机转速的变化(下降或上升),如图所示。
总之,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
下面仅就他励直流电动机的调速方法作一般性的介绍。
从直流他励电动机机械特性方程式
可知:改变串入电枢回路的电阻Rad ;改变电枢供电电压U或主磁通,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
直流电动机电枢回路串接电阻后,可以得到如图所示的一簇机械特性。
从特性可看出,在一定的负载转矩TL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、R2、R3、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、 nD。
改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题:
•机械特性较软,电阻愈大则特性愈软,稳定度愈低;
•在空载或轻载时,调速范围不大;
•实现无级调速困难;
•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。

如图所示特性为改变电枢供电电压U调速的特性:
从特性可看出,在一定的负载转矩TL下,电枢外加不同电压可以得到不同的转速。如在电压分别为 UN、 U1、 U2、 U3的情况下,可以分别得到稳定工作点a、b、c和d,对应的转速为na、 nb、 nc、 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= N,转矩
T=Km N Ia不变。
调速过程中,电动机输出转矩不变的