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直流电动机调速方法总结

【摘要】:从式可看出,他励直流电动机的调速方法有以下两种:1.调压调速调压调速是通过改变电枢电压Ud,进而改变电动机理想空载转速n0来调节转速的方法,这是直流电动机常用的调速方法。图1.6 直流电动机静特性2.调磁调速调磁调速是以改变磁极磁通Φ来调节转速的方法。当电动机稳态时,电流Id取决于机械负载,Id随负载变化,这种电流变化引起的转速变化不属于调速方法,是对转速的一种扰动。

将式(1.2)代入稳态电压方程式(1.3)可得电动机转速为

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式中,n0为理想空载转速,978-7-111-48427-1-Chapter01-22.jpg;Δn为电动机带负载时的转速降,Δ978-7-111-48427-1-Chapter01-23.jpg

由式(1.10),直流电动机静特性如图1.6所示。该特性也称机械特性,两者的区别是静特性横坐标以电流Id表示,机械特性横坐标以转矩Te表示,因为直流电动机转矩正比于电流[见式(1.4)],所以两种特性在图形上相同。从式(1.10)可看出,他励直流电动机的调速方法有以下两种:

1.调压调速

调压调速是通过改变电枢电压Ud,进而改变电动机理想空载转速n0来调节转速的方法,这是直流电动机常用的调速方法。调压调速时电动机的电压不能超过额定电压UdN,因此电压调节的范围为0~UdN,相应电动机转速调节范围为0~nN

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图1.6 直流电动机静特性

2.调磁调速(弱磁调速)

调磁调速是以改变磁极磁通Φ来调节转速的方法。一般电动机都要求运行在额定励磁ΦN状态(即最大磁通Φm),这样电动机能以较小的电枢电流得到较大的转矩[见式(1.4)],如果减小励磁,即Φ<ΦN,在相同电流情况下,电动机能提供的转矩将减小,也就是说减小励磁调速时,电动机的负载能力下降了。如果Φ>ΦN,电动机磁路进入饱和状态,励磁电流将急剧增加,电动机将发生过热现象。因此调磁调速一般只是从额定励磁向下调节(称为弱磁)。由式(1.10),Φ减小时相应的转速将增加,故称为弱磁升速。由式(1.4),弱磁时相同电流产生的电磁转矩下降,因此弱磁调速一般仅作为需要扩大电动机调速范围时的补充。

虽然改变回路电阻RΣ和电枢电流Id都能使电动机转速降Δn变化,从而影响转速n,但是由于在电枢回路串联额外的调速电阻增加了回路的电阻损耗,增加了电能损耗,因此改变回路电阻的调速方式现在已经基本淘汰不用。当电动机稳态时,电流Id取决于机械负载,Id随负载变化,这种电流变化引起的转速变化不属于调速方法,是对转速的一种扰动。