直流电动机的调速方法.ppt

调速方法
一、电枢回路串电阻调速
未串电阻时的工作点
串电阻后,工作点由A→A’→B
0
调速过程电流变化曲线:调速前、后电流不变
调速过程转速变化曲线
结论:带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。
调速过程中电流和转速的变化情况
优点:电枢串电阻调速设备简单,操作方便。
2)低速时特性曲线斜率大,静差率大,所以转速的相对稳定性差
3)轻载时调速范围小,额定负载时调速范围一般为D≦2;
4)损耗大,效率低,不经济。对恒转矩负载,调速前、后因增通不变而使电磁转矩和电枢电流不变,输入功率不变,输出功率却随转速的下降而下降,减少的部分被串联电阻消耗了。
缺点:
1)由于电阻只能分段调节,所以调速的平滑性差;
二、降低电源电压调速
Tem
TL
A
A’
B
调速压前工作点A
降压瞬间工作点
稳定后工作点
降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似,调速过程中转速和电枢电流(或转矩)随时间变化的曲线也相似。
优点:
1)电源电压能够平滑调节,可实现无级调速。
2)调速前后的机械特性的斜率不变,硬度较高,负载变化时稳定性好。
3)无论轻载还是负载,调速范围相同,一般可达 D=〜12。
4)电能损耗较小。
缺点:
需要一套电压可连续调节的直流电源。
三、减弱磁通调速
调节磁场前工作点
弱磁瞬间工作点A→A‘
弱磁稳定后的工作点
A
B
减弱磁通后,理想空载转速上升, 曲线的斜率值增大。
弱磁调速前、后的电枢电流和转速的变化情况
减弱磁通调速前、后转速变化曲线
减弱磁通前、后的电枢电流变化曲线
结论:磁场越弱,转速越高。因此电机运行时励磁回路不能开路。
优点:
由于在电流较小的励磁回路中进行调节,因而控制方便,能量损耗小,设备简单,调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大,电动机的输入功率增大,但由于转速升高,输出功率也增大,电动机的效率基本不变,因此经济性是比较好。
2)转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制,升速范围不可能很大,一般 D≤2;
为了扩大调速范围,通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来,在额定转速以上,采用弱磁调速,在额定转速以下采用降压调速。
缺点:
1)机械特性的斜率变大,特性变软;
调速方式与负载类型的配合
容许输出:指电动机在某一转速下长期可靠工作时所能输出的最大转矩和功率。
充分利用:指在一定的转速下电动机的实际输出转矩和功率达到它的容许值,即电枢电流达到额定值。
当电动机调速时,在不同的转速下,电枢电流能否总保持为额定值,即电动机能否在不同转速下都得到充分利用,这个问题与调速方式和负载类型的配合有关。
以电机在不同转速都能得到充分利用为条件,他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速。
电动机的容许输出功率与转速成正比,而容许输出转矩为恒值----恒转矩调速。
电枢串电阻调速和降压调速时,磁通保持不变,若在不同转速下保持电流不变,即电机得到充分利用,容许输出转矩和功率分别为:
减弱磁通调速时,磁通是变化的,在不同转速下若保持电流不变,即电机得到充分利用,容许输出转矩和功率别为:
电动机的容许输出转矩与转速成反比,而容许输出功率为恒值----恒功率调速。
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