直流调速的分类与基本形式

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直流调速的分类与基本形式
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作者:赵文卓
来源:《科技创新导报》 2012年第29期
书立    赵文卓
    (吉林航空工程学校 吉林 132102)
    摘 要:调速即速度的控制,是指在直流传动系统中人为地或自动地改变电动机转速可以满足工作机械对不同转速的要求。从机械特性上看,就是通过改变电动机或电源的参数使机械特性发生相应改变,从而使电动机转速发生变化或不变。
    关键词:直流调速 电动机 分类 形式
    中图分类号:TU413.7 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2012)10(b)-0076-01
    1 直流调速的分类
    1.1 无级调速和有级调速
    无级调速:又称连续调速,是指电动机的转速可以平滑的调节。其特点为:转速变化均匀,适应性强,而且容易实现调速自动化,因此,在工业装置中被广泛采用。
    有级调速:又称间接调速或分级调速。
    它的转速只有有限的几级,调速范围有限且不容易实现调速自动化。
    1.2 向上调速和向下调速
    电动机未作调速时的固有转速即为电动机额定负载时的额定转速。也称为基本转速或基速。一般的,在基速方向提高转速的调速称为向上调速。例如直流电动机改变磁通进行调速。基速极限受电动机机械强度和换向条件限制。在基速方向降低转速的调速称为向下调速。例如改变直流电动机的电枢电压进行调速,调速的极限即最低转速,主要受转速稳定性的限制。碳浆
    1.3 恒转矩调速和恒功率调速
    恒转矩调速:有很大一部分工作机械基负载性质属于恒转矩类型。即在调速过程中不同的稳定速度下,电动机的转矩为常数。如果选择的调速方法能使电磁转矩Te∝ I = 常数,则在恒转矩负载下,电机无论在高速或低速下运行,其发热情况始终是一样的。这就使电动机容量能得到合理而充分的利用。这种调速方法称为恒转矩调速。例如,当磁通一定时,调节电动机的电枢电压或电枢回路电阻的
方法就属于恒转矩调速方法。
    恒功率调速:具有恒功率特性的负载是指在调速过程中负载功率P L 为常数负载,其负载转矩T L =α(1 /n )(α 为励磁调节系数),这时,如果仍采用上述恒转矩调速方法,使调速过程保持T e ∝ I,则在不同转速时,电动机电流将不同,并在低速时电动机将会过载。因此,要保持调速过程电流恒定,应使功率∝ I,这种调速方法称为恒功率调速。对于直流电动机当电枢电压一定时,减弱磁通的调速方法属于恒功率调速,用恒功率调速方法去带动恒转矩负载也是不合理的。在高速时电机将会过载。
电力安全性评价    2 调速的基本形式
    直流电动机转速n 的变化可用下式表示:n=U/C eφ-RT/C eC Tφ2(1-1)由公式可知,改变电枢回路电阻R,减弱励磁磁通φ,调节电枢电压U 均可调节电动机转速n。
    2.1 改变电枢回路串联电阻调速调速情况分析:
    由直流电动机的调速公式可知,当电枢回路串联附加电阻RS,其特性方程式为n=U/Ceφ-(Ra+Rs)T/CeCTφ2=n0-Βt(1-2)
    从方程式可以看出,特性斜率增加了,串入的电阻越大,机械特性越软,静差率越大,在给定转速
下,工作的稳定性越差。
    2.2 改变磁通调速
    调速的方法:
    在电动机励磁绕组电路中,改变其串励电阻R e 的大小可以改变励磁电流和磁通,此时电动机的电枢电压通常为额定值U N,而且不串附加电阻[1、21] 。
    改变磁通调速的机械特性方程式为
    n=UN/Ceφ-Ra/CeCTφ2
    =UN/CEφ-RaI/CEφ (1-4)
    从机械特性方程式可以看出,当φ改变时,n 变,Δ n 也变。当磁通φ 减弱时,理想空载转速N0 增加,机械特性斜率随着磁通减弱而急速增加,N =0 时的转矩( 堵转转矩)T L r 随φ 减弱而减小(TLr=UNCTφ/Ra),但此时的电流(堵转电流)TLr =UNCTφ/Ra 却与φ 没有关系,因此,转矩已不与电流成正比了。
    2.3 改变电动机电枢供电电压调速调速的方法:
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    这种调速的方法应用的最多。采用这种方法调速时,电动机应采取他励方式保持其励磁方式不变,只改变电枢电路的供电电压,因此需要可调直流电源。目前应用较多的调速系统有以下几种:
    (一)直流发电机—电动机调速系统。简称G—M 系统。
    (二)晶闸管—电动机调速系统简称V—M 系统。
    (三)直流斩波器或脉宽调制变换器控制的直流调速系统。
微绿球藻    改变电动机供电电压调速的机械特性方程为
    n=Ur/Ceφ-(Rr+Rs)T/CeCtφ2(1-7)
    式中: Ur—整流电压
    Rr—整流装置内阻
    参考文献
    [1] 陈伯时. 电力拖动自动控制系统. 第2版[M]. 北京:机械工业出版社,20 0 0.
    [2] 杨兴瑶. 电动机调速的原理及系统[M].北京:水力电力出版社.1979.
    [3] 郭宗仪. 直流电动机及其控制系统[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版.1987.

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