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1、直流电动机的调速,目录,二、直流电动机调速依据三、直流电动机调速方法四、直流电动机调速方法的原理一、直流电动机调速系统,二、直流电动机调速依据,直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为式中 Ua电枢供电电压(V);Ia 电枢电流(A);励磁磁通(Wb);Ra电枢回路总电阻();CE电势系数,p为电磁对数,a为电枢并联支路数,N为导体数。,三、直流电动机调速的方法,(1)改变电枢回路总电阻Ra;(2)改变电源电压调速Ua;(3)改变励磁。,(1)改变电枢回路总电阻Ra,电枢回路串电阻调速的原理及调速过程可用下图说明。设电动机拖动恒转矩负载TL在固有特性上A点运行,其转速为nN。若电枢回路串入电
2、阻Rs1,则达到新的稳态后,工作点变为人为特性上的B点,转速下降到n1。从图中可以看出,串入的电阻值越大,稳态转速就越低。现以转速由nN降至n1为例,说明其调速过程。电动机原来在A点稳定运行时,Tem=TL,n=nN,当串入Rs1后,电动机的机械特性变为直线n0B,因串电阻瞬间转速不突变,故Ea不突变,于是Ia及Tem突变减小,工作点平移到A/点。在A/点,TemTL,所以电动机开始减速,随着n的减小,Ea减小,Ia及Tem增大,即工作点沿A/B方向移动,当到达B点时,Tem=TL,达到了新的平衡,电动机便在n1转速下稳定运行。调速过程中转速n和电流ia(或Tem)随时间的变化规律下图所示。,
3、(2)改变电源电压(Ua)调速,电动机的工作电压不允许超过额定电压,因此电枢电压只能在额定电压以下进行调节。降低电源电压调速的原理及调速过程可用下图说明。 降低电压调速设电动机拖动恒转矩负载TL在固有特性上A点运行,其转速为nN。若电源电压由UN下降至U1,则达到新的稳态后,工作点将移到对应人为特性曲线上的B点,其转速下降为n1。从图中可以看出,电压越低,稳态转速也越低。转速由nN下降至n1的调速过程如下:电动机原来在A点稳定运行时,Tem=TL,n=nN。当电压降至U1后,电动机的机械特性变为直线n01B。在降压瞬间,转速n不突变,Ea不突变,所以Ia和Tem突变减小,工作点平移到A/点。在A/点,TemTL,电动机开始减速,随着n减小,Ea减小,Ia和Tem增大,工作点沿A/B方向移动,到达B点时,达到了新的平衡:Tem=TL,此时电动机便在较低转速n1下稳定运行。降压调速过程与电枢串电阻调速过程类似,调速过程中转速和电枢电流(或转矩)随时间的变化曲线也与图140类似。,(3)改变励磁,额定运行的电动机,其磁路已基本饱和,即使励磁电流增加很多,磁通也增加很少,从电动机的性能考虑也不允许磁路过饱和。因此,改变磁通只能从额定值往下调,调节磁通调速即是弱磁调速,其调速原理及调速过程可用下图说明。,一、直流电动机调速系统,