CH5-交直流调速系统-伺服驱动-LSK

《CH5-交直流调速系统-伺服驱动-LSK》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、5交直流调速系统5.1直流调速系统5.2交流调速系统5.3伺服及步进电机5交直流调速系统概述5.1直流调速系统直流电动机起动制动过程控制方便，易于在很宽的范围内实现平滑调速，因此在很多速度调节要求较高，正反转和起制动频繁或多单元同步协调运转的生产机械上应用广泛。从控制方法上来看直流拖动系统在理论和实际应用方面都比较成熟，并且还在不断的发展之中。此外交流拖动系统中的一些控制理论和方法往往受启发于直流拖动系统，因此首先学习直流拖动系统是非常必要的。一、直流电动机的工作原理5.1直流调速系统带电导体在磁场中的运动5.1直流调速系统（一）转矩的产生线圈无法连续转动，要想连续运

2、转，必须使电流或磁场适时反向。5.1直流调速系统使线圈连续转动的措施——添加电流换向装置：电刷、滑环。瞬时转矩平均转矩5.1直流调速系统对于电机则有：5.1直流调速系统机座、励磁绕组及铁芯励磁绕组及铁芯构成定子。转子电枢铁芯+电枢绕组换向机构电刷（碳刷）、滑环（二）直流电机结构直流电机结构5.1直流调速系统5.1直流调速系统（三）直流电机的励磁方式他励并励串励复励二、他励直流电动机的机械特性及调速方法5.1直流调速系统（一）机械特性表征电动机轴上所产生的转矩T和相应的运行转速n之间关系的特性，以函数n=f(T)表示。它是表征电动机工作的重要特性。电动机带动负载的目的是

3、向工作机械提供一定的转矩，并使其能以一定的转速运转。转矩和转速是生产机械对电动机提出的两项基本要求，研究电动机机械特性对满足生产机械工艺要求，充分使用电动机功率和合理地设计电力拖动的控制和调速系统有着重要的意义。5.1直流调速系统电枢回路电压方程5.1直流调速系统稳态运行时Ia等于常数，，所以有电动机正常运转时，E是U的主要构成部分，当堵转时E0，压降主要在电枢电阻上，电枢大量发热，急剧升温。5.1直流调速系统该式被称为他励直流电动机的机械特性方程。5.1直流调速系统当电源电压U=UN，励磁磁通Ф=ФN，电枢回路不外接电阻时，其机械特性称固有机械特性。理想空载转速(

4、T=0时转速)常数，固有机械特性斜率5.1直流调速系统他励直流电动机机械特性分析1)是一根向下倾斜的直线，它决定于a.截距n0（和纵轴的交点）。b.斜率kk大则倾斜度大，当电动机输出转矩变化时，转速的波动大；反之k小则倾斜度小，当电动机输出转矩变化时，转速的波动小。由他励直流电动机机械特性方程可知，其机械特性有如下几个特点：k习惯上称为电机的硬度，k大称为特性软，k小称为特性硬。k=0称为绝对硬。5.1直流调速系统2)由于电动机的转矩T和Ia之间是线性函数关系而且Ia通常比T容易测量得多，所以他励直流电动机常以静特性方程n=f(Ia)即来代替n=f(T)5.1直流调速

5、系统3)无论是n0还是k都可以人为改变这些正是可以对直流电机进行调速的前提固有机械特性：对于任一直流电机只有一条。人为机械特性：调压调速机械特性族、调磁调速机械特性族、电枢串电阻调速机械特性族。5.1直流调速系统（二）他励直流电动机的调速方法电机调速的概念负载保持不变，用人为的方法改变电路中的一个或几个参数，从而得到不同的转速称为速度调节。速度调节速度变化5.1直流调速系统（1）调压调速方法改变电枢电压进行调速。由于电机受绝缘耐压强度的限制，所以电枢电压只允许在额定值以下调节每变化一个U，得到一根机械特性，但各机械特性之间相互平行。5.1直流调速系统特点：a）可以在宽

6、阔的范围内平滑调速。b）在各种速度下，机械特性的硬度不变。d）U<0，换向。e）调压调速时，若拖动恒转矩负载，则当转速不同时，电枢电流不变，属恒转矩调速方式。c）动态特性好，时间常数小。5.1直流调速系统（2）调磁调速方法在励磁回路中串接电阻Rf或改变励磁电压Uf的大小，都可以改变磁通Φ。U=UN，Rad=0，改变Φ由于一般直流电动机在额定励磁时，磁路已接近于饱和，所以都采用减小磁通的方法，因而又称为弱磁调速。5.1直流调速系统特点：a）最下一根是固有机械特性。b）磁通减小，转速上升，机械特性变软。d）若拖动恒功率负载，则当转速不同时，电枢电流不变，属恒功率调速方式。

7、c）受电机机械强度限制，调速范围小，短时间内允许升速一倍。5.1直流调速系统（3）电枢回路串电阻调速保持U=UN，Φ=ΦN不变，在电枢回路中串入电阻。5.1直流调速系统特点：a）当Rad=0时，就是固有机械特性。b）当Rad加大时，n0保持不变，但斜率k加大，机械特性变软。其机械特性是一组以n0为中心的放射线。最上面一根是固有机械特性，串的电阻越大，直线越向下倾斜。c）调速时Φ=ΦN不变，所以它也是恒转矩调速。5.1直流调速系统（三）电动机与负载的匹配电机的额定电流是指电机在长期运行的条件下不会因温度太高而损坏绝缘，从而损坏电机，而对电枢电流所规定的