直流他勵電動機的調速特性

1、34 直流他勵電動機的調速特性直流他勵電動機的調速特性 一、速度調節(jié)和速度變化一、速度調節(jié)和速度變化 調速調速（又稱速度調節(jié)）與（又稱速度調節(jié)）與速度變化速度變化是兩個完全不同的概念是兩個完全不同的概念 電動機的電動機的調速調速是在一定的負載條件下，人為地改變電動機的電是在一定的負載條件下，人為地改變電動機的電路參數，以改變電動機的穩(wěn)定轉速，如圖所示。路參數，以改變電動機的穩(wěn)定轉速，如圖所示。 轉速的變化是轉速的變化是人為改變人為改變（或調節(jié)）電樞回路的電（或調節(jié)）電樞回路的電阻大小所造成的，故稱阻大小所造成的，故稱調調速或速度調節(jié)速或速度調節(jié)。 速度變化速度變化是指由于電動機的負載轉矩發(fā)生變

2、化（增大與減?。┦侵赣捎陔妱訖C的負載轉矩發(fā)生變化（增大與減?。┗蚱渌豢深A見因數引起電動機轉速的變化（下降或上升），如圖或其它不可預見因數引起電動機轉速的變化（下降或上升），如圖所示。所示。 總之，速度變化是在某總之，速度變化是在某條機械特性上，由于負載改條機械特性上，由于負載改變而引起的；而速度調節(jié)則變而引起的；而速度調節(jié)則是在某一特定的負載下，靠是在某一特定的負載下，靠人為改變機械特性而得到的。人為改變機械特性而得到的。二、調速方法二、調速方法下面僅就他勵直流電動機的調速方法作一般性的介紹。下面僅就他勵直流電動機的調速方法作一般性的介紹。 從直流他勵電動機機械特性方程式從直流他勵電動機機械

3、特性方程式 TKKRRKUn2meadae 可知：可知：改變串入電樞回路的電阻改變串入電樞回路的電阻Rad ；改變；改變電樞供電電壓電樞供電電壓U或或主磁通主磁通 ，都可以得到不同的人為機械特性，從而在負載不變時可，都可以得到不同的人為機械特性，從而在負載不變時可以改變電動機的轉速，以達到速度調節(jié)的要求，故直流電動機調速以改變電動機的轉速，以達到速度調節(jié)的要求，故直流電動機調速的方法有以下三種。的方法有以下三種。 1、改變電樞電路外串電阻、改變電樞電路外串電阻 adR 直流電動機電樞回路串接電阻后，可以得到如圖所示的一簇機直流電動機電樞回路串接電阻后，可以得到如圖所示的一簇機械特性。械特性。

4、從特性可看出，在一定的負從特性可看出，在一定的負載轉矩載轉矩TL下，串入不同的電阻可下，串入不同的電阻可以得到不同的轉速。如在電阻分以得到不同的轉速。如在電阻分別為別為 Ra、R1、R2、R3、的情況下，、的情況下，可以分別得到穩(wěn)定工作點可以分別得到穩(wěn)定工作點A、C、D和和E，對應的轉速為，對應的轉速為nA、 nB、 nC、 nD。 改變電樞回路串接電阻的大小調速存在如下問題：改變電樞回路串接電阻的大小調速存在如下問題： 機械特性較軟，電阻愈大則特性愈軟，穩(wěn)定度愈低；機械特性較軟，電阻愈大則特性愈軟，穩(wěn)定度愈低； 在空載或輕載時，調速范圍不大；在空載或輕載時，調速范圍不大； 實現無級調速困難；

5、實現無級調速困難； 在調速電阻上消耗大量電能等。在調速電阻上消耗大量電能等。 正因為缺點不少，目前已很少采用，僅在有些起重機、卷揚機正因為缺點不少，目前已很少采用，僅在有些起重機、卷揚機等低速運轉時間不長的傳動系統(tǒng)中采用。等低速運轉時間不長的傳動系統(tǒng)中采用。2改變電動機電樞供電電壓改變電動機電樞供電電壓U 如圖所示特性為改變電樞供電電壓如圖所示特性為改變電樞供電電壓U調速的特性：調速的特性： 從特性可看出，在一定的負從特性可看出，在一定的負載轉矩載轉矩TL下，電樞外加不同電壓下，電樞外加不同電壓可以得到不同的轉速。如在電壓可以得到不同的轉速。如在電壓分別為分別為 UN、 U1、 U2、 U3的

6、情的情況下，可以分別得到穩(wěn)定工作點況下，可以分別得到穩(wěn)定工作點a、b、c和和d，對應的轉速為，對應的轉速為na、 nb、 nc、 nd。即改變電樞電壓。即改變電樞電壓可以達到調速的目的。可以達到調速的目的。 改變電樞外加電壓調速有如下特點：改變電樞外加電壓調速有如下特點： 1）當電源電壓連續(xù)變化時，轉速可以平滑無級調節(jié)，）當電源電壓連續(xù)變化時，轉速可以平滑無級調節(jié)， 一般一般只能在額定轉速以下調節(jié)；只能在額定轉速以下調節(jié)； 2）調速特性與固有特性互相平行，機械特性硬度不變，調速）調速特性與固有特性互相平行，機械特性硬度不變，調速的穩(wěn)定度較高，調速范圍較大；的穩(wěn)定度較高，調速范圍較大； 3）調速

7、時，因電樞電流與電壓）調速時，因電樞電流與電壓U無關，且無關，且 = N，轉矩，轉矩T=Km N Ia不變。不變。 調速過程中，電動機輸出轉矩不變的調速特性稱為恒轉矩調調速過程中，電動機輸出轉矩不變的調速特性稱為恒轉矩調速速。具有恒轉矩調速特性的調速方法適合于對恒轉矩型負載進行。具有恒轉矩調速特性的調速方法適合于對恒轉矩型負載進行調速；調速； 4）可以靠調節(jié)電樞電壓來啟動電機，而不用其他啟動設備。）可以靠調節(jié)電樞電壓來啟動電機，而不用其他啟動設備。3改變電動機主磁通改變電動機主磁通 如圖所示曲線為改變電動機主磁通如圖所示曲線為改變電動機主磁通 調速的特性：調速的特性： 從特性可看出，在一定的負

8、載功從特性可看出，在一定的負載功率率PL下，不同的主磁通下，不同的主磁通 N、 1、 2 ，可以得到不同的轉速，可以得到不同的轉速na、 nb、 nc。即改變主磁通即改變主磁通 可以達到調可以達到調速的目的。速的目的。 改變電動機主磁通特點：改變電動機主磁通特點： 1）可以平滑無級調速，但只能弱磁調速，即在額定轉速以上）可以平滑無級調速，但只能弱磁調速，即在額定轉速以上調節(jié)；調節(jié)； 2）調速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制。）調速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制。 普通他勵電動機的最高轉速不得超過額定轉速的普通他勵電動機的最高轉速不得超過額定轉速的1.2倍，所以，倍，所以，調速范圍不大，若使用特殊制造的調速范圍不大，若使用特殊制造的“調速電動機調速電動機”，調速范圍可以，調速范圍可以增加，但這種調速電動機的體積和所消耗的材料都比普通電動機大增加，但這種調速電動機的體積和所消耗的材料都比普通電動機大得多；得多； 3）調速時維持電樞電壓）調速時維持電樞電壓U和電樞電流和電樞電流Ia不變時，電動機的