直流電機(jī)及其控制系統(tǒng)課程課件

直流電機(jī)及其控制系統(tǒng)第一節(jié)直流電機(jī)的基本原理直流電機(jī)電刷間的感應(yīng)電勢為：式中：φ：一個磁極的磁通；

n：電樞轉(zhuǎn)速；

KE：KE=pN/60a是與電機(jī)結(jié)構(gòu)有 關(guān)的常數(shù)。

a：電樞繞組并聯(lián)支路數(shù)。如將圖3-1中與電刷相連的負(fù)載去掉，使之通入直流電源，電流流入電樞線圈，再將原動機(jī)作為機(jī)械負(fù)載。兩個有效邊導(dǎo)體受到的電磁力方向一致，電樞因產(chǎn)生扭矩而轉(zhuǎn)動，此時，圖3-1就變成了直流電動機(jī)。當(dāng)電樞在磁場中轉(zhuǎn)動時，線圈也要產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，該電動勢的方向與電流的方向相反——反電動勢發(fā)電機(jī)的電動勢——電源電動勢直流電機(jī)電樞繞組中的電流（電樞電流Ia）Ia與磁通φ相互作用產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，直流電動機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩可表示為：式中：φ：一個磁極的磁通；

Ia：為電樞電流。

KT=pN/2πa是與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)。

KT=9.55KE

p：磁極對數(shù)；

a：電樞繞組并聯(lián)支路數(shù)。

N：切割磁通的電樞總導(dǎo)體數(shù)。發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩為阻轉(zhuǎn)矩，它與電樞轉(zhuǎn)動的方向（原動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩方向）相反。在等速轉(zhuǎn)動時，原動機(jī)的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩T1與發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T和空載損耗轉(zhuǎn)矩T0相平衡。直流電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是使電樞轉(zhuǎn)動的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩。在等速轉(zhuǎn)動時，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T需與電機(jī)軸輸出的機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩T2及空載損耗轉(zhuǎn)矩T0相平衡。在電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化時，則電動機(jī)的轉(zhuǎn)速、電動勢、電樞電流及轉(zhuǎn)矩將自動進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化。第二節(jié)直流電機(jī)的構(gòu)造第三節(jié)直流發(fā)電機(jī)的分類和運(yùn)行特性一、按勵磁方法分類直流發(fā)電機(jī)內(nèi)的磁通是在主磁極的勵磁繞組內(nèi)通以直流電產(chǎn)生的?！獎畲烹娏鳌畲烹娏魅绻瑟?dú)立的直流電源供給——他勵直流發(fā)電機(jī)。勵磁電流若由發(fā)電機(jī)本身供給——自勵直流發(fā)電機(jī)。自勵直流發(fā)電機(jī)——并勵、串勵、復(fù)勵二、直流發(fā)電機(jī)的運(yùn)行特性㈠他勵發(fā)電機(jī)上圖中：RL——負(fù)載電典阻IL——負(fù)載催電流Rf——勵磁調(diào)殿節(jié)電阻Ra——電樞電琴阻Ia——電樞電陸流E——發(fā)電痕機(jī)電去動勢U——發(fā)電增機(jī)輸誕出端忽電壓根據(jù)電港路原理囑，可得摘：當(dāng)發(fā)愛電機(jī)殲空載羅時：⒈空宿載特性楊：當(dāng)發(fā)腸電機(jī)空編載運(yùn)行辜時，轉(zhuǎn)恒速n為常數(shù)佩時，發(fā)誦電機(jī)電舌動勢與卸勵磁電搶流的關(guān)譯系——空載特虛性曲線鍬。⒉外假特性：桶轉(zhuǎn)速和證勵磁電者流不變電壓變虧動百分騰數(shù)：⒊調(diào)兄節(jié)特性陸：當(dāng)轉(zhuǎn)暫速n為常植數(shù)時救，同孤時保答持U=UN為常數(shù)冠時，勵肯磁電流If與電樞序電流Ia之間的芳關(guān)系曲繪線。㈡曠并勵米發(fā)電幣機(jī)并勵發(fā)電汗機(jī)的斥電壓陶、電財流的揮關(guān)系詢?yōu)椋菏街校篣為發(fā)液電機(jī)韻端電泰壓、Rf為包括電姥位器在哥內(nèi)的勵粒磁回路言的總電患阻。⒈空掌載特性充（n不變竟）⒉外喘特性（n不變、Rf不變）對并勵發(fā)沫電機(jī)，踏當(dāng)負(fù)載腫增加時戒（即外宮電路電慈阻減小紐奉），負(fù)奴載電流IL增加，當(dāng)負(fù)載增六加到一鑼定程度棍，電流有達(dá)到最警大ILm。若負(fù)偵載電斷阻繼靈續(xù)減巴小，棋電流袖則不昨在增婚加，截反而毯減小留，當(dāng)仆負(fù)載雙短路迫時，鑼僅有陳不大幅的短陪路電災(zāi)流Ia。并勵疑發(fā)電霞機(jī)輸乓出短議路的右危險慚性比厲他勵裕發(fā)電臉機(jī)小襪。⒊剪調(diào)節(jié)形特性并勵發(fā)柿電機(jī)的朵調(diào)節(jié)特格性與他篩勵發(fā)電趁機(jī)的調(diào)根節(jié)特性針相似。并勵發(fā)韻電機(jī)的謹(jǐn)電壓變爭動百分逮數(shù)ΔU%較他勵每大。㈢串男勵發(fā)電搖機(jī)發(fā)電越機(jī)空層載時天，由教于Ia=If=IL=0，所以羅空載卷特性船無法懶畫出晝。對串深勵發(fā)另電機(jī)耀的外去特性夜：當(dāng)IL=0時，U=E’為剩薪磁電郊動勢留。接入飾負(fù)載烈后，叮負(fù)載憑電流株增加跟，勵趣磁電呈流亦焰增加扯，電鴿動勢固升高復(fù)。當(dāng)吧電壓得上升差到一友定限斥度后配，由演于磁舊路趨囑于飽蠶和，詠磁通只及電釣勢增貸加不針大。當(dāng)負(fù)碌載電輸流再迎增加綁時，蛇由于搜電樞第反應(yīng)憂及電劫樞電蔽阻壓愿降增延大，剛使輸獵出電深壓反栗而降悔低。由上可知，客串勵發(fā)胸電機(jī)的銜端電壓U在負(fù)載橋變動時會，極不螞穩(wěn)定。㈣復(fù)戴勵發(fā)電司機(jī)復(fù)勵發(fā)雕電機(jī)在這磁極上聯(lián)有兩個知勵磁繞此組：一醒個繞組濱與電樞鐘并聯(lián)，暑導(dǎo)線細(xì)插匝數(shù)多——并勵停繞組宴；另賊一個找繞組卷與電伸樞串我聯(lián)，待導(dǎo)線盤粗而芹匝數(shù)營少——串勵繞抖組。發(fā)電機(jī)犬空載時段，串勵西繞組中芝沒有電飯流，故繡空載特土性與并喪勵發(fā)電功機(jī)相同愉。和復(fù)勵器、差復(fù)壞勵對和復(fù)勵惕發(fā)電渾機(jī)，易當(dāng)負(fù)紅載電騎流增忽加時查，由粒于電裂樞反尿應(yīng)、屬電樞深電阻霜與串已勵繞垮組所何引起斥的電脆壓降陶落，指可由艙串勵獲繞組場的磁礙動勢買增強(qiáng)好來補(bǔ)散償。所以界，和績復(fù)勵桌發(fā)電佳機(jī)在造任何寧負(fù)載怖下，染其端者電壓U幾乎可李以保持喜不變。對差何復(fù)勵獨(dú)發(fā)電嫂機(jī)，銳由于王其串駐勵繞然組磁糖動勢愁與并根勵繞提組磁投動勢望相反額。當(dāng)蹲有負(fù)財載時累，使眉它的美磁通敗大為遇削弱忌，端屋電壓評急劇介下降照。和復(fù)縣勵發(fā)咱電機(jī)凳主要夏應(yīng)用插于負(fù)寧載變類動激望烈，元或負(fù)逐載距貍發(fā)電慘機(jī)距雹離較草遠(yuǎn)，自而又霉需要釣保持亦端電謀壓相醉對平馳穩(wěn)的傍場合焦。第四屈節(jié)容直流蝴電動厘機(jī)的父分類慎和運(yùn)銹行特耐性直流電招動機(jī)的康基本結(jié)肢構(gòu)與直條流發(fā)電宗機(jī)結(jié)構(gòu)領(lǐng)完全一陸樣。勵耐磁方式另也分為員他勵、矩并勵、指串勵和壓復(fù)勵四改種。在控農(nóng)制系柴統(tǒng)中續(xù)，常衛(wèi)用他皺勵電刃動機(jī)洪和復(fù)親勵電訓(xùn)動機(jī)資。一、他帆勵直流捷電動機(jī)框運(yùn)行特奴性㈠宰穩(wěn)造態(tài)運(yùn)蠢行的晶基本席方程⒈電動撤勢平衡亦方程式中：U為電真動機(jī)含外加迷直流慨電壓肢、Ea為反電掙動勢、Ia為電綱樞電雞流、If為勵柿磁電共流、φ為主磁數(shù)通。⒉盞轉(zhuǎn)矩落平衡年方程式中，T：電磁轉(zhuǎn)墳矩；T0：空載伶轉(zhuǎn)矩；T2：負(fù)載阻太轉(zhuǎn)矩。⒊功率至平衡方井程式中：P1=U*Ia是電各源對散電機(jī)撓輸入賭的功軋率；Pe=Ea*Ia是電機(jī)向當(dāng)機(jī)械負(fù)驚載轉(zhuǎn)換玻的電功聚率；Pcu遇a=Ia2*Ra是電樞洽回路總墾的銅損宵耗。式中薯：Pe=T*Ω為電咽磁功紋率；P2=T2*Ω為轉(zhuǎn)軸副輸出的侵機(jī)械功匹率；P0=T0*Ω為包漁括機(jī)駛械摩照擦損貴耗Pm和鐵損愧耗PFe在內(nèi)的糟空載損扯耗。總損貢耗PΣ=Pcu濫a+Pcuf+Pm+PFe㈡工印作特性直流勝電動頂機(jī)的拔工作求特性迫是指U=UN、If=IfN時，電懸動機(jī)的瀉轉(zhuǎn)速n、電磁轉(zhuǎn)挎矩T以及效籌率與電透樞電流Ia之間的半關(guān)系。IfN的條件溜是：列當(dāng)電揮動機(jī)武加額轟定電井壓UN，拖動額愉定負(fù)載爪，使Ia=IaN，轉(zhuǎn)速單也為nN時的勵曠磁電流東。⒈轉(zhuǎn)保速特僚性：殺當(dāng)U=紗UN、If=IfN時，n=擇f（Ia）的關(guān)號系曲怕線——轉(zhuǎn)速特挺性上式表明：猛當(dāng)Ia增加恨時，總轉(zhuǎn)速n要下降疲，但因Ra較小奴，轉(zhuǎn)移速n下降落不多裳。隨著拔電樞況電流洽的增荷加，況由于怖電樞譯反應(yīng)晴的去桃磁作低用又夫使每鍋極下民的氣愉隙磁濾通減競小，誼反而稈使轉(zhuǎn)稍速增幅加。一般情季況下，緞電樞電皆阻壓降IaRa的影響阿大于電許樞反應(yīng)散的去磁炮作用的誕影響。故：嫩轉(zhuǎn)速鍋特性侍是一菌條略奧有下躬傾的折直線劑。⒉轉(zhuǎn)智矩特巡壽性：同當(dāng)U=UN、If=IfN時，T=f（Ia）的關(guān)鐘系曲彎線——轉(zhuǎn)矩也特性T=KTφIa當(dāng)每極湯氣隙蚊磁通Φ=ΦN時，青電磁里轉(zhuǎn)矩差與電預(yù)樞電榆流成冒正比討，考晝慮到殺電樞吧反應(yīng)奴的去先磁作計用，綿當(dāng)Ia增加漁時，T略有襲下降棋。⒊效遭率特深性：顧當(dāng)U=UN、If=IfN時，η=f（Ia）的關(guān)系歉曲線——效率寬特性電動典機(jī)總趨損耗PΣ中，?？梢灶惙譃橄膊蛔儜B(tài)損耗刃和可運(yùn)變損拆耗兩倘部分逗。不變損經(jīng)耗Pm+PFe=Po可變損棉耗Pcua與Ia的平方鋪成正沙比所以酒：當(dāng)Ia從零開始增張加時，暮效率η逐步阻增加泉，但穗當(dāng)Ia增加到拋一定程頂度后，效效率η又逐步宇減小。鄉(xiāng)豐直流電細(xì)動機(jī)的灶效率約礙在0.認(rèn)75煩~0扇.9另4之間。㈢他勵墾直流電展動機(jī)的錢機(jī)械特底性機(jī)械微特性：U=常數(shù)、If=常數(shù)以癥及電機(jī)邪電樞回針路電阻比也為常樣數(shù)時，從電動機(jī)蕉的電磁塞轉(zhuǎn)矩T與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系，止即n=f（T）。⒈機(jī)械特靠性方程剪式將Ia=T/（KTΦ）帶盟入轉(zhuǎn)則速公魂式：式中客，n0=U/（KEΦ）為理想兆空載轉(zhuǎn)冊速；β=（Ra+R）/（KEKTΦ2）為機(jī)寬械特屢性的康斜率機(jī)；Δn=（Ra+R）T/（KEKTΦ2）為轉(zhuǎn)速習(xí)降。上式為堅機(jī)械特到性的一愛般方程儉。從該每式可看并出：當(dāng)磁通Φ為常數(shù)凱時，盤機(jī)械柄特性宜是一市條隨榆著T的增加n略有下初降的直伙線。電機(jī)空殲載運(yùn)行幅時，機(jī)速械負(fù)載雷轉(zhuǎn)矩為蘆零，但誦作用于是電動機(jī)蘿軸上的至空載轉(zhuǎn)處矩不為驕零而應(yīng)當(dāng)為T0，將T0帶入，鈔可得到丑電機(jī)的杜實(shí)際空巾載轉(zhuǎn)速賤為：⒉厭固有輩機(jī)械膛特性當(dāng)U=UN、φ=φN，電樞迷回路竹沒有塞串電耍阻R時的衣機(jī)械背特性——固有記機(jī)械燒特性承。固有格機(jī)械盯特性換的特律點(diǎn)：①T=0時，n=n0=UN/（KEΦN）為理窮想空校載轉(zhuǎn)兩速。裂此時痛，Ia=0，Ea=UN。②T=TN時，n=nN=n0-ΔnN為額定犬轉(zhuǎn)速，沃其中ΔnN=RaTN/（KEKTΦN2）為額定營轉(zhuǎn)速桑降，倡一般nN約為0.9童5n0，ΔnN=0融.0添5n0。③特性費(fèi)斜率猜為βN=Ra/（KEKTΦN2），由于Ra很小，評因此βN較小幻玉。表悅明他瘡勵直販流電灰機(jī)的姑固有授機(jī)械損特性罪較硬委。④n=0時，勾即起豎動時蠢，Ea=KEΦN=0，此時電撈樞電流Ia=UN/Ra=Ist——起動電具流。起動效時刻檢的電哀磁轉(zhuǎn)矩T=KTφNIst——起動轉(zhuǎn)積矩。由于Ra很小澇，所炒以Ist比額定陰值大得援多，若ΔnN=0.凈05n0，則起動炸電流Ist=20TN，這樣大蹦的起動匯電流和亮起動轉(zhuǎn)州矩會燒久壞換相百器。一愛般的大瘋、中型占電機(jī)不傳允許在絨額定電臣壓和額窯定輸出雀功率下勺直接起飛動。⒊人塘為機(jī)械售特性他勵郵直流嗎電機(jī)蹈，當(dāng)牛電樞往端電襲壓U、勵磁電芬流If和電樞典回路電隔阻改變咸時的機(jī)卻械特性——人為包機(jī)械搞特性偉。⑴電樞平回路串圣電阻R的機(jī)械似特性：杏保持U=UN、φ=φN，電樞心回路逗串電斑阻R，此時：電樞回蘿路串電信阻R的機(jī)械上特性與宣固有機(jī)細(xì)械特性楊相比有舉下面特挑點(diǎn)：①理潤想空懷載轉(zhuǎn)陷速n0=UN/（KEΦN）保持蠢不變。②機(jī)滲械特先性斜響率β=(Ra+R)/龜(KEKTΦN2)，由盲于增加了R，則β隨R的增諸加而播增加翠。不鬼同的R值，泥可得價到不口同的雖人為歉機(jī)械占特性絡(luò)。③當(dāng)T=TN時，n＜nN，電動機(jī)蕉隨電阻R的增輸加，剩機(jī)械哀特性記變軟氣。⑵改侵變電逆樞電獅壓時唯的人籠為機(jī)串械特唉性：雁保持If=IfN、即φ=φN，電樞回碧路不串乏電阻R，改變電域樞電壓U時的視人為孟機(jī)械霸特性密為：電動機(jī)調(diào)運(yùn)行時兇，通常釣以額定動工作電貨壓為上需限。因御此，電銷樞電壓封只能在U＜UN范圍內(nèi)礦改變。蛋有以下業(yè)特點(diǎn)：③當(dāng)負(fù)籃載轉(zhuǎn)矩衡保持不擴(kuò)變時，現(xiàn)降低電苦樞電壓胞時，電療動機(jī)的乎穩(wěn)定轉(zhuǎn)拒速隨之見降低。⑶減嶄小勵磁糖磁通時訊的人為獲機(jī)械特奇性：保劈燕持U=UN，電樞桿回路強(qiáng)不串抬電阻R，改變勵禮磁電流If時的人守為機(jī)械仇特性為雖：與固鄭有機(jī)覽械特農(nóng)性相全比較脂，減府小Φ時的普人為羞機(jī)械桶特性治的特罷點(diǎn)是東：①理想蠻空載轉(zhuǎn)哨速n0=UN/（KEΦ）與Φ成反比律。②機(jī)械蔬特性斜眼率β=（Ra+R）/（KEKTΦ2）與Φ的平方鬼成反比零。③減小Φ的人酒為機(jī)豈械特并性為須一簇豎隨Φ減小，飄理想空嶄載轉(zhuǎn)速n0升高情，同屯時機(jī)也械特凈性斜層率加桿大的侍直線斜。二、他肯勵直流朗電動機(jī)竭的起動儀、調(diào)速擺和反轉(zhuǎn)遣運(yùn)行特泥性㈠他勵中直流電遍動機(jī)的鴿起動特匯性直流狹電動叼機(jī)從浪靜止悉狀態(tài)箏到穩(wěn)晌定運(yùn)途行狀客態(tài)的林過程——直流睜電動園機(jī)的朗起動重過程備（起瞇動）魔。①派起動朋電流Ia的大剃小②起翻動轉(zhuǎn)矩Tst的大?、鄹饎游闀r間t的長此短④竭起動裝過程梳的平屑穩(wěn)程給度⑤起嗚動過程秧的經(jīng)濟(jì)輝性電機(jī)拖級動負(fù)載庸起動的透一般條槍件是：Ist≤（2~擁2.鋸5）INTst≥（1.館1~設(shè)1.勇2）TN他勵戴直流榆電動盜機(jī)的愚起動蝦方式畝有：直接起蹤蝶動、電表樞串電鍛阻起動汪、降壓典起動。⒈直抱接起驅(qū)動起動前培應(yīng)先接竟通勵磁廳回路，既以建立毯勵磁磁栗場，然扣后接通杠電樞回曬路。這種起消動方式輝，起動皂瞬間，亦電機(jī)轉(zhuǎn)趣速n=0，反電幅動勢Ea=0。起動電佩流為：Ist=UN/Ra由于電刑樞電阻Ra很小，Ist很大墳，可外達(dá)IN的10~猴50倍。該城電流對桿電網(wǎng)的染沖擊很伐大。因珠而，除尸了小容慢量電機(jī)蛇可采用越直接起叔動外，虛對大、辮中容量祥的電動艱機(jī)不能片直接起翁動。⒉降壓突起動起動瞬念間，把蓮加于電認(rèn)樞兩端貼的電源許電壓降么低，以芬減少起極動電流Ist的起動葬方法。注為了獲墊得足夠芹的起動兔轉(zhuǎn)矩Tst，一般由將起夕動電酬流限脂制在跟（2~框2.尚5）IN以內(nèi)。因此，申在起動承時，把時電源電秧壓降低敗到U=（2~2棒.5）IN×Ra。隨著轉(zhuǎn)皮速的上茅升，電得樞電勢Ea逐漸加則大，電爹樞電流Ia相應(yīng)做減小泊。此毯時，亂再將瞎電源歪電壓汪不斷欲升高駁。⒊妻電樞喜回路沿串電棗阻起粉動電樞回或路串電皂阻R，起動電董流為：為了保桑持起動呢過程的先平穩(wěn)性統(tǒng)，希望片串入電旋阻平滑視調(diào)節(jié)，部一般采葵用分段啄切除的法方法。㈡榨他勵銷直流船電動踢機(jī)的榆調(diào)速航特性⒈調(diào)迷速方臉法他勵鋼直流頸電動請機(jī)的燭電樞砍電路端電壓剝平衡雞方程業(yè)式為珍：電樞電煎動勢方隆程為：由上巷兩式可得府轉(zhuǎn)速煩公式勾為：由上式難可知，晨調(diào)速方寇式有三途種：⑴電曠樞串電眼阻調(diào)速熟：保持聽電樞電啄壓U=UN、Φ=ΦN。①R=0時，咬電動鴿機(jī)運(yùn)茫行于靜固有幸機(jī)械販特性析的“勻基速聽”上兄，“基薯速”——運(yùn)行跑于固仔有機(jī)絞械特驢性上風(fēng)的轉(zhuǎn)鴨速。隨著去串入況電阻疑的增雁加，公轉(zhuǎn)速握降低——串電阻隆調(diào)速為馳從基速始下調(diào)。②串閥電阻調(diào)土速時，魯如果負(fù)聯(lián)載為恒園轉(zhuǎn)矩的灰，電動件機(jī)運(yùn)行至于不同堅的轉(zhuǎn)速n1、n2、n3時，電懲動機(jī)的啟電樞電靈流Ia是不變篇的，這輛時，電地磁轉(zhuǎn)矩厭為：T=TL時，電尚樞電流貼為：當(dāng)TL為常數(shù)薯時，Ia為常數(shù)出，與轉(zhuǎn)次速無關(guān)傲。③陷串電掃阻調(diào)挎速時分，守由于R上流過就很大的暑電樞電竊流Ia，R上將有趁較大的上損耗，尚轉(zhuǎn)速越笨低，損蛾耗越大荷。④串電電阻帥調(diào)速票，電儲機(jī)工刪作于蜘一組欄機(jī)械癢特性謎上，扶各條欺特性犁經(jīng)過毫相同巡壽的理襪想空辦載點(diǎn)n0，而斜率要不同。R越大戀，斜洲率越姐大，薦特性瘡越軟商，電淺機(jī)在棒低速淋運(yùn)行幟穩(wěn)定片性差追。⑵降狐低電樞牙電壓調(diào)像速——Φ不變、R=0改變電眨樞電壓純，可得金到一簇死與固有豎機(jī)械特眉性平行答的且低眾于固有族機(jī)械特祖性的人南為機(jī)械掩特性。降低電石源電壓頓，電動柴機(jī)的機(jī)部械特性粗斜率不搭變，即千硬度不距變。與提串電阻甜調(diào)速相勤比較，求降低電留源電壓琴調(diào)速在脂低速范邀圍運(yùn)行緊時，轉(zhuǎn)高速穩(wěn)定居性要好灘得多。符對于恒美轉(zhuǎn)矩負(fù)午載，對昨不同轉(zhuǎn)霉速，電臉樞電流Ia不變繪。⑶皇改變緒勵磁櫻磁通逢的弱育磁調(diào)仁速U=UN、R=0弱磁冊調(diào)速職有如鳥下特釘點(diǎn)：①勵磁回槳路所串配的調(diào)節(jié)浩電阻的梅損耗很心小，可拉借助于行連續(xù)調(diào)勵節(jié)Rf值，誼實(shí)現(xiàn)做基速息上調(diào)憶的無勉級調(diào)曉速。②弱磁調(diào)鞏速，由著于受換仙相能力隸和機(jī)械口強(qiáng)度的邁限制，叼轉(zhuǎn)速不溪能過高賴。一般租按（1.2出~1.銷5）nN設(shè)計搬。特椅殊電哭機(jī)設(shè)側(cè)計可鏈達(dá)（3~4）nN。③弱磁攔調(diào)速突時，忙轉(zhuǎn)速禮和轉(zhuǎn)挺矩滿競足：電機(jī)的金電磁功刺率為：如果電性機(jī)拖動才恒功率公負(fù)載，掏即：2.他勵直觀流電機(jī)傳的功率單和轉(zhuǎn)矩籮問題⑴降黨低電樞心電壓調(diào)胃速按允朝許輸出鞏轉(zhuǎn)矩不坦變——恒轉(zhuǎn)斤矩調(diào)古速調(diào)速混時，Φ=ΦN不變釀，因蚊此電武機(jī)允蛛許輸乏出轉(zhuǎn)錢矩為搖：Tal=KTΦNIN=常數(shù)，剪稱恒轉(zhuǎn)控矩輸出番，此時暈允許的急輸出功幕率為：⑵英改變勵觸磁磁通首的弱磁抽調(diào)速允糾許輸出龜功率不熟變——恒功率毯調(diào)速方峽式在弱磁閑調(diào)速時劑，U=UN、Ia=IN。則磁通Φ與轉(zhuǎn)速n的關(guān)系表為：將該式安帶入T=KTΦIa有：將T=C/n帶入向有：由上可翼見：在弱磁林調(diào)速時何，當(dāng)恒舍功率負(fù)霉載時，捧允許輸露出轉(zhuǎn)矩Tal與轉(zhuǎn)速n成反比調(diào)。恒轉(zhuǎn)矩籍和恒功沉率，是依在保持威電樞電柜流為額深定值，鳳對電動瓶機(jī)的輸輝出功率遲和轉(zhuǎn)矩豈而言。㈢他勵壓直流電南動機(jī)的浴反轉(zhuǎn)運(yùn)貝行特性⒈改變賴磁通方徒向⒉改漂變電博樞電互流的耕方向三、拍他勵偉直流咳電動塌機(jī)的男制動帳運(yùn)行殊特性電動裹運(yùn)行越狀態(tài)——T與ｎ的方早向相警同。證此時街，直奔流電費(fèi)源向失電動染機(jī)輸勢入電碼能，桑并轉(zhuǎn)鈔換為列機(jī)械罷能拖序動負(fù)炸載。制動伍運(yùn)行盡狀態(tài)——Ｔ與ｎ的方向示相反。歐此時，蚊電動機(jī)逝吸收機(jī)旗械能并通轉(zhuǎn)換為翁電能。制動——機(jī)械崇、電飯磁制澇動器破；電批氣制俊動。㈠歉能耗撤制動制動開送始時，求由于電穿動機(jī)的縮慧慣性作間用，ｎ不變，芹故Ea的大小過和方向債不變，宗則：電樞電葵流為負(fù)煤值，與嬌電動狀懼態(tài)的正嫌方向相炸反，轉(zhuǎn)敗矩T與電動妹狀態(tài)相哲反，則T與n也相質(zhì)反，元電動再機(jī)為桂制動累運(yùn)行茄狀態(tài)獄，T——制動轉(zhuǎn)鮮矩。制動過贈程中，驗(yàn)電動機(jī)稿把系統(tǒng)得的動能愁轉(zhuǎn)換為野電能，辯消耗在齊電阻R上——能耗配制動旨。能耗都制動順狀態(tài)罪下的聲機(jī)械在特性閃方程叢為：上式很位于蘿機(jī)械鎮(zhèn)特性品的二坑象限螞，過彎坐標(biāo)祥原點(diǎn)感。制彎動前活，工租作于A點(diǎn)，n=n1。制動披開始洋時，n1不能突萍變，工跟作于B點(diǎn)，T1為負(fù)值栽，在-T1、-TL作用下辛，電動踢機(jī)減速把。制動舍電阻R越小，警固有機(jī)茅械特性襯愈平，T1的絕對頑值越大前，電動立機(jī)的制墳動減速貍越快。R過小當(dāng)，電格樞電射流Ia和轉(zhuǎn)矩T1過大，慎可能超趴過允許期值，R應(yīng)受罪限制摔。一輝般按塌最大登制動橋電流豪不超翼過2IN來選擇R，即：若電機(jī)辜拖動霉如圖就位能踏負(fù)載參。當(dāng)愧電機(jī)雖停轉(zhuǎn)環(huán)時（T=0，n=0），在位懸能負(fù)濟(jì)載作房誠用下哭，電鉛動機(jī)屆將向豆反方呆向加卻速，村此時述，n、Ea、Ia和T如圖所紙示，工乓作于四遣象限，攤?cè)缟享摱教摼€。壤隨著轉(zhuǎn)亮速的增加，扭轉(zhuǎn)矩T也不斷甲增加，直解到T=T1。系統(tǒng)加速坦度為歇零，尚轉(zhuǎn)速皆穩(wěn)定，系粒統(tǒng)勻速根下放。㈡反錄接制動反接悉制動都有：倒拉鍬反接半制動電樞在反接孫的反朋接制墓動1.倒拉預(yù)反接昆制動電動機(jī)凝在提升蛾重物G時，華工作于A點(diǎn)，轉(zhuǎn)知速n，平衡時件，T=TL。串入電濕阻R的瞬間貼，轉(zhuǎn)速答不能突進(jìn)變，工痰作于B點(diǎn)，T＜TL，電機(jī)茶減速腥，下蛋降到C點(diǎn)，n=0，這時鉛，T任然小脆于TL，電動橫機(jī)在躲轉(zhuǎn)矩伏│TL-T│的作萬用下瀉倒拉萄電機(jī)惜反轉(zhuǎn)案，即痕電機(jī)艦由原惑來的默提升頂重物某變?yōu)樵聪路诺钪匚镧P的方稀向。增電動巖機(jī)的T未改上變方騙向，降而轉(zhuǎn)粗速n改變蔽了方樓向，T與n方向相區(qū)反，因瞎此，電款機(jī)運(yùn)行卡于制動礙狀態(tài)，T為制動瞞轉(zhuǎn)矩。由于n反方向分，電座樞電澇勢Ea也反向室，Ia為：過C點(diǎn)后，腿由于T＜TL，電機(jī)反滾向加速份，使Ea增大，Ia和T相應(yīng)膠加大牽，直溜到D點(diǎn)，T=TL，倒拉誼反接番制動幣達(dá)到麗某一嫩制動溪運(yùn)行枯狀態(tài)籮，此攏時，鐵電機(jī)湯轉(zhuǎn)速n=n2。電勢禿平衡田方程煤為：兩邊幸同乘Ia得：U*Ia與電動刻狀態(tài)相孩同，是秤電網(wǎng)輸泳入功率對；E*Ia為位能里負(fù)載產(chǎn)趴生的機(jī)鏡械功率促在電樞棚內(nèi)轉(zhuǎn)換尸成的電塌功率。針這兩項隊電功率危之和均騙轉(zhuǎn)換成攪熱能消梢耗在電償樞回路淺總電阻袍（R+Ra）上，R越大，慈穩(wěn)定下魯放重物鞭速度越帝大。機(jī)距械特性霜為：2.電樞戰(zhàn)反接火的反叔接制會動正轉(zhuǎn)時，KM1接通，豬工作于A點(diǎn)——n1、TL，T=TL。停機(jī)靜時，漏斷開KM1，接通KM2，n不能突攏變，工末作于B點(diǎn)，趙此時Ia為：Ia變?yōu)樨?fù)幫值，T也變紅為負(fù)理值。T與n反向，T為制俱動轉(zhuǎn)企矩。拼在電誦磁制恩動轉(zhuǎn)扒矩和灑負(fù)載緞轉(zhuǎn)矩上的共碗同作為用下危，電濁動機(jī)耐迅速停停車緩。電樞霜反接孟的反慢接制瞎動的漂機(jī)械母特性熟方程熔為：式中你，由末于電果樞反垂接制石動時嬌，U反向，n0為負(fù)值根，T也為負(fù)劉值，而n為正值塌。特性鍋位于第吸二象限亡，工作直點(diǎn)由B沿特汗性線腳下降崗到C點(diǎn)，剩電動刺機(jī)停跟轉(zhuǎn)。分如果壁要使石電動限機(jī)反弓向運(yùn)宵行，巧當(dāng)T=TL時，雖電動予機(jī)將侍穩(wěn)定塌運(yùn)行蹤蝶于E點(diǎn)。為保證秋反接機(jī)制動嬸時電左樞最職大電老流不介超過2IN，應(yīng)使擇：㈢回支饋制動1.正向柿回饋愛制動2.反向刻回饋錯制動第五杜節(jié)、繩直流鴿電動構(gòu)機(jī)的全閉環(huán)阿控制榆調(diào)速棒系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)變聽流機(jī)組乒：由交麥流電機(jī)掏拖動直轎流發(fā)電頑機(jī)組成辣機(jī)組，話實(shí)現(xiàn)變迫流?？卮a制發(fā)電咽機(jī)勵磁倆電流If改變萍發(fā)電命機(jī)輸孟出電運(yùn)壓——傅G-佛M系統(tǒng)。靜止可橋控整流苗裝置：接采用晶僚閘管可靈控整流享器，通格過移動藝觸發(fā)脈芬沖的相科位，以亡改變整礙流輸出負(fù)電壓?！猇糠-M系統(tǒng)脈寬肯調(diào)制帝變換囑器：燭通過異改變字開關(guān)啟管的竄導(dǎo)通裝和關(guān)含斷時嘗間來變調(diào)節(jié)舟直流不輸出謎的平畜均電附壓，丹從而專調(diào)節(jié)電直流增電動衰機(jī)的鳳轉(zhuǎn)速格。SCRGTOGT頑RMOS恥FETIGB促T一、采倍用轉(zhuǎn)速繞負(fù)反饋勢的閉環(huán)蝴直流調(diào)饞速系統(tǒng)靜的組成愈及分析Un:直流測想速發(fā)電程機(jī)TG發(fā)出與頑電動機(jī)霞轉(zhuǎn)速n成正比忍的負(fù)反艱饋電壓時；Un*：轉(zhuǎn)速給退定電壓屋；觸發(fā)裝階置AT的控陷制電嘆壓Uct=K1*（Un*臟-Un）；可控整面流器的泄輸出電蝴壓Ud系統(tǒng)理構(gòu)成亮閉環(huán)母反饋偶控制艦的調(diào)刊速系左統(tǒng)，濤該系霜統(tǒng)是目按偏恐差進(jìn)后行控剖制的船系統(tǒng)惕。㈠系統(tǒng)竭的穩(wěn)觀定性電壓胳比較雙環(huán)節(jié)南：ΔUn=Un*-Un放大胃器A：Uct=K1*（Un*-Un）晶閘肚管觸淺發(fā)與誓整流貞：Ud=K2*UctV-華M系統(tǒng)開暮環(huán)轉(zhuǎn)速嘩特性：n=（Ud-IaR）/（KEΦN）測速發(fā)曠電機(jī)：Un=K3*nK1：放大器A的放大仁倍數(shù)；K2：晶閘管泰觸發(fā)與潛整流整秩流裝置娘的放大扶倍數(shù)；K3：測速反其饋系數(shù)畏。從上述闊關(guān)系筍中，每消去淡中間紛變量型，經(jīng)濕整理拐后得步到轉(zhuǎn)幼速負(fù)怕反饋典閉環(huán)好直流紹調(diào)速峽系統(tǒng)往的靜撞特性避方程患為：式中潮，濤稱胃為閉白環(huán)系責(zé)統(tǒng)的脊開環(huán)屋放大活倍數(shù)領(lǐng)。K的物理削意義：堵從測速旋發(fā)電機(jī)胡輸出端聚將反饋眠斷開，矮從放大狀器輸入ΔUn計起，燥直到測速膀發(fā)電講機(jī)輸疊出Un為止的騎總電壓援放大倍神數(shù)，它廳是各環(huán)變節(jié)單獨(dú)欣放大倍犬?dāng)?shù)的乘味積，其艦中電機(jī)攀環(huán)節(jié)的另放大倍蜘數(shù)是n/Ud=1/（KEΦN）閉環(huán)蛾調(diào)速絞系統(tǒng)法的靜耀特性雪表達(dá)寶了電托動機(jī)顧的轉(zhuǎn)徑速與危負(fù)載觸電流紋（轉(zhuǎn)答矩）照在閉并環(huán)條增件下鑄的穩(wěn)宵定關(guān)祖系。海它在泰形式憐上與欲電動卻機(jī)開蓬環(huán)機(jī)去械特點(diǎn)性相浙同，蚊但本調(diào)質(zhì)上饞有很勤大區(qū)測別。如將給定犁作用Un*和擾貝動作側(cè)用-IaR看成碎兩個稱獨(dú)立盈的輸脾入量鑄，系避統(tǒng)轉(zhuǎn)岡速n為輸帥出量技。將秧兩個燃輸入悅量分右別作芳用于纖系統(tǒng)恐，可梯得：假設(shè)系討統(tǒng)是線梳性的，科可將n’和n’’疊加焦起來充，即酷可得特到閉跡環(huán)系撿統(tǒng)的餐靜特神性方脹程。斷開幸反饋減回路伙，可型導(dǎo)出款系統(tǒng)桑的開我環(huán)機(jī)掉械特極性為裁：而閉釋環(huán)靜鼓特性秘為：其中n0o磚P和n0c含l分別蜘表示停系統(tǒng)侍開環(huán)自和閉承環(huán)的巨理想畏空載迷轉(zhuǎn)速導(dǎo)。Δnop和Δncl分別傘表示緣瑞開環(huán)廚和閉趨環(huán)系倉統(tǒng)的哥穩(wěn)態(tài)尺速降喊。比較上只兩式，啟可得：1）閉環(huán)劈燕系統(tǒng)靜拔特性比用開環(huán)系稅統(tǒng)機(jī)械肯特性硬咸得多。模在相同跪的負(fù)載器擾動情較況下，翁兩者的陵轉(zhuǎn)速降竊分別為它：兩者龜關(guān)系嫩為：1）閉環(huán)蒸系統(tǒng)靜活特性比贈開環(huán)系生統(tǒng)機(jī)械扎特性硬尖得多。瞧在相同族的負(fù)載木擾動情巧況下，咱兩者的狠轉(zhuǎn)速降怒分別為苦：兩者關(guān)關(guān)系為：顯然當(dāng)K值較養(yǎng)大時忌，Δncl比ΔnOP?。?+K）倍。鼠即閉巖環(huán)系拴統(tǒng)靜擇特性引比開述環(huán)系兵統(tǒng)硬塵（1+K）倍。2）比階較同詳一系踢統(tǒng)的耳開環(huán)擔(dān)和閉婦環(huán)系秒統(tǒng)，租閉環(huán)莫系統(tǒng)窗的靜盛差度δ要小得殼多。當(dāng)Δn0c陽l=Δn0O帳P時，爬可得司：3）當(dāng)右要求旗靜差效度一低定時菌，閉墳環(huán)系日統(tǒng)的蝴調(diào)速嫩范圍蓄大大幻玉提高膚。假堂設(shè)電績動機(jī)悄的最歇高轉(zhuǎn)非速為nN，而最歲低靜悔差度拔要求煮相同儉，則調(diào)速攏范圍土為：對開瞞環(huán)系河統(tǒng)對閉蔥環(huán)系虧統(tǒng)4）上述筍三項閉秧環(huán)調(diào)速智系統(tǒng)的文結(jié)論是跟否有效貨，取決邁于K值要足酒夠大，咬因此系具統(tǒng)必須稱設(shè)置放爛大器在閉環(huán)熔系統(tǒng)蜜中，罪轉(zhuǎn)速向由于厚負(fù)載靈變化尤稍有假降落唱，反形饋電閘壓就府反應(yīng)夫出來姜，通置過比捏較、尚放大溪，使怖晶閘夏管觸蓄發(fā)電展壓Uct提升凡，從軋而整竟流輸染出電率壓Ud上升，忽使系統(tǒng)首工作在根新的機(jī)進(jìn)械特性厲上，轉(zhuǎn)泳速立即高回升。二、業(yè)轉(zhuǎn)速割和電當(dāng)流雙督閉環(huán)位調(diào)速勿系統(tǒng)⒈轉(zhuǎn)仰速和電回流雙閉鋒環(huán)調(diào)速蒜系統(tǒng)的辨組成AS右R為轉(zhuǎn)速毒調(diào)節(jié)輝器，到輸入聚為給蘿定轉(zhuǎn)杯速電門壓Un*與測蒸速反討?zhàn)侂姀垑篣n之差匠，其舟輸出和電壓奔經(jīng)限附幅，蜓作為奇電流趣調(diào)節(jié)架器AC天R電流虹給定墊輸入篇電壓