直流他勵電動機的調(diào)速特性教程文件

1、34 直流他勵電動機的調(diào)速特性直流他勵電動機的調(diào)速特性(txng) 一、速度調(diào)節(jié)一、速度調(diào)節(jié)(tioji)和速度變化和速度變化 調(diào)速（又稱速度調(diào)節(jié)）與速度變化調(diào)速（又稱速度調(diào)節(jié)）與速度變化(binhu)是兩個完全不同的是兩個完全不同的概念概念 電動機的電動機的調(diào)速調(diào)速是在一定的負載條件下，人為地改變電動機的電路是在一定的負載條件下，人為地改變電動機的電路參數(shù)，以改變電動機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，如圖所示。參數(shù)，以改變電動機的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，如圖所示。 轉(zhuǎn)速的變化是轉(zhuǎn)速的變化是人為改變?nèi)藶楦淖儯ɑ颍ɑ蛘{(diào)節(jié)）電樞回路的電阻大調(diào)節(jié)）電樞回路的電阻大小所造成的，故稱小所造成的，故稱調(diào)速或調(diào)速或速度調(diào)節(jié)速度調(diào)節(jié)。第一頁，

2、共9頁。 速度變化是指由于電動機的負載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化（增大與減小）速度變化是指由于電動機的負載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變化（增大與減?。┗蚱渌豢深A(yù)見因數(shù)或其它不可預(yù)見因數(shù)(ynsh)引起電動機轉(zhuǎn)速的變化（下降或上引起電動機轉(zhuǎn)速的變化（下降或上升），如圖所示。升），如圖所示。 總之，速度變化是在某總之，速度變化是在某條機械條機械(jxi)特性上，由于特性上，由于負載改變而引起的；而速度負載改變而引起的；而速度調(diào)節(jié)則是在某一特定的負載調(diào)節(jié)則是在某一特定的負載下，靠人為改變機械下，靠人為改變機械(jxi)特性而得到的。特性而得到的。第二頁，共9頁。二、調(diào)速方法二、調(diào)速方法(fngf)下面僅就他勵直流電動機下面僅就他

3、勵直流電動機(dngj)的調(diào)速方法作一般性的介紹。的調(diào)速方法作一般性的介紹。 從直流他勵電動機機械從直流他勵電動機機械(jxi)特性方程式特性方程式 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或或主磁主磁通通 ，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，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(zhuǎn)速，以達到速度調(diào)節(jié)的要求，故直流電動機調(diào)速的方變電動機的轉(zhuǎn)速，以達到速度調(diào)節(jié)的要求，故直流電動機調(diào)速的方法有以下三種。法有以下三種。 第三頁，共9頁。1、改變電樞、改變電樞(di

4、n sh)電路外串電電路外串電阻阻 adR 直流電動機電樞回路串接電阻后，可以直流電動機電樞回路串接電阻后，可以(ky)得到如圖所示的一簇機得到如圖所示的一簇機械特性。械特性。 從特性可看出，在一定的負載轉(zhuǎn)從特性可看出，在一定的負載轉(zhuǎn)矩矩TL下，串入不同的電阻可以得到不下，串入不同的電阻可以得到不同的轉(zhuǎn)速。如在電阻分別為同的轉(zhuǎn)速。如在電阻分別為 Ra、R1、R2、R3、的情況、的情況(qngkung)下，可下，可以分別得到穩(wěn)定工作點以分別得到穩(wěn)定工作點A、C、D和和E，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為nA、 nB、 nC、 nD。第四頁，共9頁。 改變電樞回路串接電阻的大小調(diào)速存在改變電樞回路串接電阻

5、的大小調(diào)速存在(cnzi)如下問題：如下問題： 機械特性機械特性(txng)較軟，電阻愈大則特性較軟，電阻愈大則特性(txng)愈軟，穩(wěn)定度愈愈軟，穩(wěn)定度愈低；低； 在空載在空載(kn zi)或輕載時，調(diào)速范圍不大；或輕載時，調(diào)速范圍不大； 實現(xiàn)無級調(diào)速困難；實現(xiàn)無級調(diào)速困難； 在調(diào)速電阻上消耗大量電能等。在調(diào)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、卷揚機等低速正因為缺點不少，目前已很少采用，僅在有些起重機、卷揚機等低速運轉(zhuǎn)時間不長的傳動系統(tǒng)中采用。運轉(zhuǎn)時間不長的傳動系統(tǒng)中采用。第五頁，共9頁。2改變電動機電樞供電改變電動機電樞供電(n din)電電壓壓U 如

6、圖所示特性如圖所示特性(txng)為改變電樞供電電壓為改變電樞供電電壓U調(diào)速的特性調(diào)速的特性(txng)： 從特性可看出，在一定從特性可看出，在一定(ydng)的負載轉(zhuǎn)矩的負載轉(zhuǎn)矩TL下，電樞外下，電樞外加不同電壓可以得到不同的轉(zhuǎn)速。加不同電壓可以得到不同的轉(zhuǎn)速。如在電壓分別為如在電壓分別為 UN、 U1、 U2、 U3的情況下，可以分別得到穩(wěn)定的情況下，可以分別得到穩(wěn)定工作點工作點a、b、c和和d，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，對應(yīng)的轉(zhuǎn)速為為na、 nb、 nc、 nd。即改變電。即改變電樞電壓可以達到調(diào)速的目的。樞電壓可以達到調(diào)速的目的。 第六頁，共9頁。 改變電樞外加電壓改變電樞外加電壓(diny)調(diào)速有

7、如下調(diào)速有如下特點：特點： 1）當電源）當電源(dinyun)電壓連續(xù)變化時，轉(zhuǎn)速可以平滑無級調(diào)節(jié)，電壓連續(xù)變化時，轉(zhuǎn)速可以平滑無級調(diào)節(jié)， 一般一般只能在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)；只能在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié)； 2）調(diào)速特性與固有）調(diào)速特性與固有(gyu)特性互相平行，機械特性硬度不變，特性互相平行，機械特性硬度不變，調(diào)速的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大；調(diào)速的穩(wěn)定度較高，調(diào)速范圍較大； 3）調(diào)速時，因電樞電流與電壓）調(diào)速時，因電樞電流與電壓U無關(guān)，且無關(guān)，且 = N，轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩T=Km N Ia不變。不變。 調(diào)速過程中，電動機輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速特性稱為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速調(diào)速過程中，電動機輸出轉(zhuǎn)矩不變的調(diào)速特性稱為恒轉(zhuǎn)矩

8、調(diào)速。具。具有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性的調(diào)速方法適合于對恒轉(zhuǎn)矩型負載進行調(diào)速；有恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速特性的調(diào)速方法適合于對恒轉(zhuǎn)矩型負載進行調(diào)速； 4）可以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來啟動電機，而不用其他啟動設(shè)備。）可以靠調(diào)節(jié)電樞電壓來啟動電機，而不用其他啟動設(shè)備。第七頁，共9頁。3改變改變(gibin)電動機主磁通電動機主磁通 如圖所示曲線如圖所示曲線(qxin)為改變電動機主磁通為改變電動機主磁通 調(diào)速的特性：調(diào)速的特性： 從特性可看出，在一定的負載功率從特性可看出，在一定的負載功率PL下，不同下，不同(b tn)的主磁通的主磁通 N、 1、 2 ，可以得到不同，可以得到不同(b tn)的轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)速na、 nb、 nc。即

9、改變主磁通即改變主磁通 可以達到調(diào)速可以達到調(diào)速的目的。的目的。第八頁，共9頁。 改變改變(gibin)電動機主磁通特點：電動機主磁通特點： 1）可以平滑無級調(diào)速，但只能）可以平滑無級調(diào)速，但只能(zh nn)弱磁調(diào)速，即在額定轉(zhuǎn)弱磁調(diào)速，即在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)節(jié)；速以上調(diào)節(jié)； 2）調(diào)速特性）調(diào)速特性(txng)較軟，且受電動機換向條件等的限制。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(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速的普通他勵電動機的最高轉(zhuǎn)速不得超過額定轉(zhuǎn)速的1.2倍，所以，調(diào)倍，所以，調(diào)速范圍不大，若使用特殊制造的速范圍不大，若使用特殊制造的“調(diào)速電動機調(diào)速電動機”，調(diào)速范圍可以增加，調(diào)速范圍可以增加，但這種調(diào)速電動機的體積和所消耗的材料都比普通電動機大得多；但這種調(diào)速電動機的體積和所消耗的材料都比普通電動機大得多； 3）調(diào)速時維持電樞電壓）調(diào)速時維持電樞電壓U和電樞電流和電樞電流Ia不變時