2021年1直流电动机调速方法.ppt

第2章 直流电机调速系统
直流电机调速方法
直流调速系统中的可控直流电源
直流PWM调速方法
直流电机闭环调速系统
内容提要
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1直流电动机调速方法
引 言
直流电动机具有如下优点：
良好的起、制动性能 -  线性的转矩-电流曲线
调速范围宽 -  线性的机械特性曲线
控制算法简单，易于实现
在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用
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他励直流电动机等效电路
直流电机调速方法
他励直流电动机等效回路：定子电感，定子电阻，供电电压，定子电流，励磁绕组以及励磁电流。
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直流电机调速方法
n
U
I
R

Ke
式中 — 转速（r/min）； — 电枢电压（V）； — 电枢电流（A）； — 电枢回路总电阻（  ）； — 励磁磁通（Wb）； — 由电机结构决定的电动势常数。
(2-1)
他励直流电动机的基本方程式
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可以看出，有三种方法可以调节电动机的转速：
（1）改变电枢回路电阻 R；
（2）调节电枢供电电压 U ；
（3）减弱励磁磁通  。
下面分别从其调速原理，机械特性，工作效率几方面进行分析。
直流电机调速方法
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改变电枢回路电阻调速
工作条件：
保持励磁  = N ；
保持电压 U =UN ；
调节过程：
增加电阻 Ra  R
R  n ，n0不变；
调速特性：
转速下降，机械特性曲线斜率变大，特性变软。
n
n0
O
I
IL
R a
R 1
R 2
R 3
nN
n1
n2
n3
图2-1 调阻调速特性曲线
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工作效率：
说明：随着转速下降，效率降低！
负载不变，则定子电流保持不变，随着转速下降，外加电阻损耗加大！
改变电枢回路电阻调速
原因：
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改变电枢电压调速
工作条件：
保持励磁  = N ；
保持电阻 R = Ra；
调节过程：
改变电压 UN  U
U n ， n0 
调速特性：
转速下降，机械特性曲线平行下移。
n
n0
O
I
IL
UN
U 1
U 2
U 3
nN
n1
n2
n3
图2-2 调压调速特性曲线
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工作效率：
说明：在较大调速范围内，电机工作效率近似不 变！
改变电枢调压调速
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调磁调速
工作条件：
保持电压 U =UN ；
保持电阻 R = R a ；
调节过程：
减小励磁 N  
   n ， n0 
调速特性：
转速上升，机械特性曲线变软。
n
n0
O
Te
TL
 N
 1
 2
 3
nN
n1
n2
n3
图2-3 调磁调速特性曲线
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