電機學課件一四

他勵直流電動機的調(diào)速Speed-regulationofseparatelyexcitedmotor1他勵直流電動機的調(diào)速電力拖動系統(tǒng)的調(diào)速:1)機械調(diào)速;2)電氣調(diào)速他勵電動機的轉速公式：電氣調(diào)速方法：1）調(diào)壓調(diào)速；2）電樞回路串電阻調(diào)速；3）調(diào)磁調(diào)速。2他勵直流電動機的調(diào)速調(diào)速指標：1、調(diào)速范圍D：2、靜差率（相對穩(wěn)定性）δ%：指負載變化時，轉速變化的程度，轉速變化小，穩(wěn)定性好。δ%越小，相對穩(wěn)定性越好；δ%與機械特性硬度和n0有關。3他勵直流電動機的調(diào)速D與δ%相互制約：

δ越小，D越小，相對穩(wěn)定性越好；在保證一定的δ指標的前提下，要擴大D，須減少Δn，即提高機械特性的硬度。4他勵直流電動機的調(diào)速3、調(diào)速的平滑性：

在一定的調(diào)速范圍內(nèi)，調(diào)速的級數(shù)越多，調(diào)速越平滑。相鄰兩級轉速之比，為平滑系數(shù)：越接近1，平滑性越好，當時，稱為無級調(diào)速，即轉速可以連續(xù)調(diào)節(jié)。調(diào)速不連續(xù)時，級數(shù)有限，稱為有級調(diào)速。4、調(diào)速的經(jīng)濟性：主要指調(diào)速的投資、運行效率及維修費用等。5他勵直流電動機的調(diào)速1、電樞回路串電阻調(diào)速nTemTLRan0nNA0A’Bn1Ra+Rs1n2Ra+RS2CRS1>RS2tt=0n1nNIaNianian6他勵直流電動機的調(diào)速優(yōu)點：電樞串電阻調(diào)速設備簡單，操作方便。缺點：

2）低速時特性曲線斜率大，靜差率大，所以轉速的相對穩(wěn)定性差；

3）輕載時調(diào)速范圍小，額定負載時調(diào)速范圍一般為D≦2；

4）損耗大，效率低，不經(jīng)濟。對恒轉矩負載，調(diào)速前、后因增通不變而使Tem和Ia不變，輸入功率不變，輸出功率卻隨轉速的下降而下降，減少的部分被串聯(lián)電阻消耗了。

1）由于電阻只能分段調(diào)節(jié)，所以調(diào)速的平滑性差；7他勵直流電動機的調(diào)速2、降低電壓調(diào)速TemTLAA’BC

降壓調(diào)速過程與電樞串電阻調(diào)速過程相似，調(diào)速過程中轉速和電樞電流（或轉矩）隨時間變化的曲線也相似。8他勵直流電動機的調(diào)速優(yōu)點：1）電源電壓能夠平滑調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)無級調(diào)速。2）調(diào)速前后的機械特性的斜率不變，硬度較高，負載變化時穩(wěn)定性好。3）無論輕載還是負載，調(diào)速范圍相同，一般可達D=2.5~12。4）電能損耗較小。缺點：需要一套電壓可連續(xù)調(diào)節(jié)的直流電源。9他勵直流電動機的調(diào)速3、減弱磁通調(diào)速A’BTemTLACtt=0n10他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速優(yōu)點：由于在在電流流較小小的勵勵磁回回路中中進行行調(diào)節(jié)節(jié)，因因而控控制方方便，，能量量損耗耗小，，設備備簡單單，調(diào)調(diào)速平平滑性性好。。弱磁磁升速速后電電樞電電流增增大，，電動動機的的輸入入功率率增大大，但但由于于轉速速升高高，輸輸出功功率也也增大大，電電動機機的效效率基基本不不變，，因此此經(jīng)濟濟性是是比較較好。。缺點：：機械特特性的的斜率率變大大，特特性變變軟；；轉速的的升高高受到到電動動機換換向能能力和和機械械強度度的限限制，，升速速范圍圍不可可能很很大，，一般般D≤2；為了擴擴大調(diào)調(diào)速范范圍，，通常常把降降壓和和弱磁磁兩種種調(diào)速速方法法結合合起來來，在在額定定轉速速以上上，采采用弱弱磁調(diào)調(diào)速，，在額額定轉轉速以以下采采用降降壓調(diào)調(diào)速速。11他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速調(diào)速方方式與與負載載類型型的配配合容許輸輸出：：指電動動機在在某一一轉速速下長長期可可靠工工作時時所能能輸出出的最最大轉轉矩和和功率率。充分利利用：：指在一一定的的轉速速下電電動機機的實實際輸輸出轉轉矩和和功率率達到到它的的容許許值，，即電電樞電電流流達到到額定定值。。當電動動機調(diào)調(diào)速時時，在在不同同的轉轉速下下，電電樞電電流能能否總總保持持為額額定值值，即即電動動機能能否在在不同同轉速速下都都得到到充分分利用用，這這個問問題與與調(diào)速方方式和負載類類型的配合合有關關。12他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速以電機機在不不同轉轉速都都能得得到充充分利利用為為條件件，他他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速可可分為為恒轉矩矩調(diào)速速和恒功率率調(diào)速速。電動機機的容容許輸輸出功功率與與轉速速成正正比，，而容容許輸輸出轉轉矩為為恒值值----恒轉矩矩調(diào)速速。電樞串電阻調(diào)速和降壓調(diào)速時，磁通保持不變，若在不同轉速下保持電流不變，即電機得到充分利用，容許輸出轉矩和功率分別為：13他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速電動機機的容容許輸輸出轉轉矩與與轉速速成反反比，，而容容許輸輸出功功率為為恒值值----恒功率率調(diào)速速。弱磁調(diào)速時，磁通是變化的，在不同轉速下若保持電流不變，即電機得到充分利用，容許輸出轉矩和功率分別為：14他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速上述容容許輸輸出轉轉矩和和功率率與轉轉速的的關系系為：：恒功率調(diào)速恒轉矩調(diào)速

以為界，分兩個區(qū)域：

為恒轉矩調(diào)速區(qū)；

為恒功率調(diào)速區(qū)15他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速1、恒轉轉矩負負載配配恒轉轉矩調(diào)調(diào)速和均為常數(shù),和均與轉速成正比，只要選擇電動機的與相等，在任何轉速下均有：電機既既滿足足了負負載要要求，，又得得到了了充分分利用用。這是一一種理理想的的配合合，轉轉速是是從額額定轉轉速向向下調(diào)調(diào)，所所以額額定轉轉速為為系統(tǒng)統(tǒng)的最最高轉轉速。16他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速2、恒功功率負負載配配恒功功率調(diào)調(diào)速和均為常數(shù)，和均與成反比，只要選擇與相等，在任何轉速下均有：電機既既滿足足了負負載要要求，，又得得到了了充分分利用用。這是一一種理理想的的配合合，轉轉速是是從額額定轉轉速向向上調(diào)調(diào)，所所以額額定轉轉速為為系統(tǒng)統(tǒng)的最最低轉轉速。17他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速3、恒轉轉矩負負載配配恒功功率調(diào)調(diào)速負載轉矩電動機容許輸出轉矩只有在最高轉速時才有：電機得到了充分利用。在低于最高轉速時：電機未被充分利用。18他勵直直流電電動機機的調(diào)調(diào)速可以證明：

在最低轉速時，電動機的實際輸出功率（負載功率）只是電動機額定功率的

（D為調(diào)速范圍）。顯然，這種種配合將造造成電動機機容量的浪浪費。19他勵直流電電動機的調(diào)調(diào)速4、恒功率負負載配恒轉轉矩調(diào)速負載轉矩電動機容許輸出轉矩只有在最低轉速時才有：電機得到了充分利用。在高于最低轉速時：電機未被充分利用。20他勵直流電電動機的調(diào)調(diào)速可以證明：

這種配合，電動機的實際輸出功率（恒定的負載功率）只是電動機額定功率的

（D為調(diào)速范圍）。顯然，這種種配合將造造成電動機機容量的浪浪費。21他勵直流電電動機的調(diào)調(diào)速5、風機型負負載與兩種種調(diào)速方式式的配合由于負載轉轉矩隨轉速速的升高而而增大，為為了使電動動機在最高高轉速時（（所需的轉轉矩最大））能滿足負負載的需要要，應使只有在最高高轉速時，，電動機才才被充分利利用。恒轉轉矩調(diào)速方方式所造成成的電動機機容量浪費費比恒功率率調(diào)速方式式小一些。。22他勵直流電電動機的