他励直流电机的调速.ppt

他励直流电动机的调速 Speed-regulation of separately excited motor 他励直流电动机的调速 电力拖动系统的调速: 1)机械调速; 2)电气调速 他励直流电动机的调速 调速指标： 他励直流电动机的调速 D与δ%相互制约： 他励直流电动机的调速 3、调速的平滑性： 在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速越平滑。相邻两级转速之比，为平滑系数 ： 他励直流电动机的调速 1、电枢回路串电阻调速 他励直流电动机的调速 优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。 他励直流电动机的调速 2、降低电压调速 他励直流电动机的调速 优点：1）电源电压能够平滑调节，可实现无级调速。 他励直流电动机的调速 3、减弱磁通调速 他励直流电动机的调速 优点： 他励直流电动机的调速 调速方式与负载类型的配合 他励直流电动机的调速 他励直流电动机的调速 他励直流电动机的调速 上述容许输出转矩和功率与转速的关系为： 他励直流电动机的调速 1、恒转矩负载配恒转矩调速 他励直流电动机的调速 2、恒功率负载配恒功率调速 他励直流电动机的调速 3、恒转矩负载配恒功率调速 他励直流电动机的调速 可以证明： 他励直流电动机的调速 4、恒功率负载配恒转矩调速 他励直流电动机的调速 可以证明： 他励直流电动机的调速 5、风机型负载与两种调速方式的配合 他励直流电动机的调速 根据以上五种情况分析可得： * 他励电动机的转速公式： 电气调速方法：1）调压调速； 2）电枢回路串电阻调速； 3）调磁调速。 1、调速范围D： 2、静差率（相对稳定性）δ%：指负载变化时，转速变化的程度，转速变化小，稳定性好。 δ%越小，相对稳定性越好； δ%与机械特性硬度和n0有关。 δ越小，D越小，相对稳定性越好；在保证一定的δ指标的前提下，要扩大D，须减少Δn，即提高机械特性的硬度。 越接近1，平滑性越好，当 时，称为无级调速，即转速可以连续调节。调速不连续时，级数有限，称为有级调速。 4、调速的经济性：主要指调速的投资、运行效率及维修费用等。 n Tem TL Ra n0 nN A 0 A’ B n1 Ra+Rs1 n2 Ra+RS2 C RS1RS2 t t=0 n1 nN IaN ia n ia n 缺点： 2）低速时特性曲线斜率大，静差率大，所以转速的相对稳定性差； 3）轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为D≦2； 4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使Tem和Ia不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。 1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差； Tem TL A A’ B C 降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。 2）调速前后的机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时稳定性好。 3）无论轻载还是负载，调速范围相同，一般可达 D=2.5~12。 4）电能损耗较小。 缺点：需要一套电压可连续调节的直流电源。 A’ B Tem TL A C t t=0 n 由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便，能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。 缺点： 机械特性的斜率变大，特性变软； 转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能很大，一般 D≤2； 为了扩大调速范围，通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来，在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压 调速。 容许输出：指电动机在某一转速下长期可靠工作时所能输出的最大转矩和功率。 充分利用：指在一定的转速下电动机的实际输出转矩和功率达到它的容许值，即电枢 电流达到额定值。 当电动机调速时，在不同的转速下，电枢电流能否总保持为额定值，即电动机能否在不同转速下都得到充分利用，这个问题与调速方式和负载类型的配合有关。 以电机在不同转速都能得到充分利用为条件，他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速。 电动机的容许输出功率与转速成正比，而容许输出转矩为恒值----恒转矩调速。 电枢串电阻调速和降压调速时，磁通 保持不变，若在不同转速下保持电流