《直流电机拖动》PPT课件

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1、4.2他励直流电动机的调速●机械调速：改变传动机构的传动比改变工作机构的速度。●电气调速：人为改变电动机的参数（如端电压、励磁电流或电枢回路电阻），使同一机械负载得到不同转速。采用一定的方法来改变生产机械的工作速度，以满足生产的需要，这种方法通常称为调速。本节主要学习电气调速。4.2他励直流电动机的调速电气调速他励直流电动机的转速公式：他励直流电动机的调速方法：（1）改变串入电枢回路的调节电阻；（2）改变施加在电枢两端的电压U；（3）改变励磁电流从而改变磁通；4.2.1他励直流电动机的调速方法一.电枢回路串电阻调速保持U＝UN且＝N不变，电枢回路中串入调速电阻RΩ

2、，使同一个负载得到不同转速的方法，称为电枢串电阻调速。未串电阻时的工作点串电阻后,工作点由A→A’→B04.2.1他励直流电动机的调速方法一.电枢回路串电阻调速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：R2R1PQR3>R2>R1TemnR3（1）电机运行于固有机械特性上的转速称为基速。电枢回路串电阻调速的方法，只能从基速往下调。电枢串电阻调速的特点：（2）由于电阻的不连续调节，因此速度调节不平滑，属有级调速。（5）低速时，机械特性很软，当负载变化时，转速波动很大。静态稳定性

3、差.（3）轻载时调速范围小。4.2.1他励直流电动机的调速方法(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。二.降低电源电压调速保持电动机的＝N不变且无外接电枢电阻，仅降低施加于电动机电枢两端电压U达到调速的目的，称为降压调速。TemTLAA’B调速压前工作点A稳定后工作点降压瞬间工作点4.2.1他励直流电动机的调速方法TemnU1U1>U2>U3U2U3PQ调压调速的优点：（1）降压的人为特性是一簇与固有特性平行的直线，无论是满载、轻载还是空载都

4、有明显的调速效果。（2）由于人为特性硬度不变，低速时由于负载变化引起的转速波动不大。静态稳定性好，调速范围大。（3）可平滑调节端电压，使转速平滑调节，实现无级调速。（4）调节过程能量损耗小。需要一套电压可连续调节的直流电源。4.2.1他励直流电动机的调速方法三.弱磁调速弱磁调速：保持U＝UN，RΩ＝0，仅减小电动机的励磁电流If使主磁通减小，达到调速目的。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AB减弱磁通后，理想空载转速上升,曲线的斜率值增大。4.2.1他励直流电动机的调速方法弱磁调速的过程：If减小瞬间速度不变减小If1If2PQIf1>If2T

5、emn机组加速nEaIaTemTem＝TZ新的平衡，新的Ia和nAB4.2.1他励直流电动机的调速方法AB★对恒转矩负载,调速后的电枢电流比调速前的大。结论：磁场越弱，电枢电流越大,转速越高。因此电机运行时励磁回路不能开路。4.2.1他励直流电动机的调速方法对恒转矩负载: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

6、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；4.2.1他励直流电动机的调速方法4.2.2恒转矩调速和恒功率调速正确使用电动机，应当使电动机既满足负载的要求，又使其得到充分利用。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

7、恒转矩调速和恒功率调速。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。4.2.2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：恒转矩调速4.2.2恒转矩调速和恒功率调速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。减弱磁通调速时，磁通Φ是变化的，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：恒功率调速4.2.