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23.4 他励直流电动机的调速 电力拖动系统的调速可以采用机械调速、电气调速或二者配合调速。通过改变传动机构速比进行调速的方法称为机械调速； 通过改变电动机参数进行调速的方法称为电气调速。 他励直流电动机的转速为 电气调速方法：1.调压调速；2.电枢串电阻调速；3.调磁调速。 改变电动机的参数就是人为地改变电动机的机械特性，使工作点发生变化，转速发生变化。调速前后，电动机工作在不同的机械特性上，如果机械特性不变，因负载变化而引起转速的变化，则不能称为调速。 23.4 他励直流 电动机的调速 一、电枢回路串电阻调速 n Tem TL Ra n0 nN A 0 A’ B n1 Ra+Rj1 未串电阻时的工作点 串电阻Rj1后,工作点由A→A’→B 串电阻瞬时的工作点 串电阻稳定的工作点 转速不突变 Ea不突变 一、电枢回路串电阻调速 调速过程电流变化曲线调速前、后电流不变 调速过程转速变化曲线 t t=0 n1 nN IaN ia n ia n 结论：带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低，稳定电流不变。 23.4 他励直流 电动机的调速 一、电枢回路串电阻调速 优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。 2）低速时特性曲线斜率大,所以转速的相对稳定性差， 有冲击时转速波动大； 3）轻载时调速范围小； 4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后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。 缺点：1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差； 23.4 他励直流 电动机的调速 二、降低电源电压调速 Tem TL A A’ B 调速压前工作点A 降压瞬间工作点 稳定后工作点 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。 23.4 他励直流 电动机的调速 转速不突变 Ea不突变 2.4 他励直流电动机的调速 二、降低电源电压调速 优点： 1）电源电压能够平滑调节，可实现无级调速。 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， 调速比一般可达 D=2.5?12。 4）输入功率同步减小，电能损耗较小。 缺点： 需要一套电压可连续调节的直流电源。 三、减弱磁通调速 A’ B Tem TL A 调节磁场前工作点 弱磁瞬间工作点A→A‘ 弱磁稳定后的工作点 23.4 他励直流 电动机的调速 转速不突变， 但Ea减小 电流增大 三、减弱磁通调速 减弱磁通调速前、后转速变化曲线 减弱磁通前、后的电枢电流变化曲线 t t=0 n 结论：磁场越弱，转速越高。因此电机运行时励磁回路不能开路。 23.4 他励直流 电动机的调速 23.4 他励直流电动机的调速 三、减弱磁通调速 优点：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。 2）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。 缺点：1）机械特性的斜率变大，特性变软； 23.5 他励直流电动机的制动 当 与 的方向相同时，电机运行于电动机状态， 当 与 方向相反时，电机运行于制动状态。 2.5.1 能耗制动 电动 制动 需要制动时,将开关S投向制动电阻 上即可。 由于惯性，电枢保持原来方向继续旋转，电动势 方向不变。由 产生的电枢电流 的方向与电动状态时的 方向相反,对应的电磁转矩 与 方向相反,为制动性质,电机处于制动状态。 制动运行时，电机靠生产机械的惯性力的拖动而发电，将生产机械储存的动能转换成电能，消耗在电阻上，直到电机停止转动。 23.5.1 能耗制动 能耗制动时的机械特性为： 电动机状态工作点 制动瞬间工作点 制动过程工作段 电动机拖动反抗性负载，电机停转。 若电动机带位能性负载,稳定工作点 电动 制动 23.5.1 能耗制动 但制动电阻越小，制动电流越大。选择制动电阻的原则是 能耗制动操作简单,但随着转速下降,电动势减小,制动电流和制动转矩也随着减小,制动效果变差。若为了尽快停转电机,可在转速下降到一定程度时,切除一部分制动电阻,增大制动转矩。 改变制动电