动车组传动与控制2.6.pptxVIP

2.6 他励直流电动机的调速 ;根据直流电动机的转速公式 ;调速指标; 从式（2-21）可看出，在 相同时，机械特性越“硬”，额定负载时转速降 越小，静差率 越小，转速的相对稳定性越好，负载波动时，转速变化也越小。图2.26中机械特性1比机械特性2“硬”，所以 。静差率除与机械特性硬度有关外， 还与理想空载转速 成反比。对于同样“硬度”的特性，如图2.26中特性1和特性3，虽然转速降相同 ，但其静差率却不同 。为了保证转速的相对稳定性，常??求静差率 应不大于某一允许值（负载允许值）。 ; 调速范围D与静差率 两项性能指标是互相制约的，当采用同一种方法调速时，静差率要求较低时，则可以得到较宽的调速范围；反之，静差率要求较高时，则调速范围小。如果静差率要求一定时，采用不同的调速方法，其调速范围不同，如改变电枢电源电压调速比电枢串电阻调速的调速范围大。调速范围与静差率是互相制约着，因此需要调速的生产机械，必须同时给出静差率与调速范围这两项指标，以便选择适当的调速方法。 ; 3．调速的平滑性 调速的平滑性是指相邻两级转速的接近程度，用平滑系数? 表示，即 （2-22） 平滑系数? 越接近1，说明调速的平滑性越好。如果转速连续可调，其级数趋于无穷多，称为无级调速，? =1，其平滑性最好；调速不连续，级数有限，称为有级调速。 ; 4．调速的经济性 经济性包含两方面的内容，一是指调速所需的设备投资和调速过程中的能量损耗，另一方面是指电动机调速时能否得到充分利用。一台电动机当采用不同的调速方法时，电动机容许输出的功率和转矩随转速变化的规律是不同的，但电动机实际输出的功率和转矩是由负载需要所决定的，而不同的负载，其所需要的功率和转矩随转速变化的规律也是不同的，因此在选择调速方法时，既要满足负载要求，又要尽可能使电动机得到充分利用。经分析可知，电枢回路串电阻调速以及降低电枢电压调速适用于恒转矩负载的调速，而弱磁调速适用于恒功率负载的调速。 ;2.6.1 电枢串电阻调速 ; 如图2.27中串入的电阻值 ，交点A2的转速n2低于交点A1的转速n1，它们都比原来没有外串电阻的交点A的转速n低。 电枢回路串接电阻调速方法的优点是设备简单，调节方便，缺点是调速范围小，电枢回路串入电阻后电动机的机械特性变“软”，使负载变动时电动机产生较大的转速变化，即转速稳定性差，而且调速效率较低。 ;2.6.2 改变电枢电源电压调速; 从图2.28中可以看出，当 电枢电源电压为额定值 时，电动机和负载的机械特性的交点为A，转速为n；电压降到U1后，交点为A1，转速为n1；电压为U2，交点为A2，转速为n2；电压为U3，交点为A3，转速为n3；电枢电源电压越低，转速也越低。同样，改变电枢电源电压调速方法的调速范围也只能在额定转速与零转速之间调节。 ; 改变电枢电源电压调速时，电动机机械特性的“硬度”不变，因此，即使电动机在低速运行时，转速随负载变动而变化的幅度较小，即转速稳定性好。当电枢电源电压连续调节时，转速变化也是连续的，所以这种调速称为无级调速。 改变电枢电源电压调速方法的优点是调速平滑性好，即可实现无级调速，调速效率高，转速稳定性好，缺点是所需的可调压电源设备投资较高。这种调速方法在直流电力拖动系统中被广泛应用。 ;2.6.3 弱磁调速; 从图2.29中可以看出，当励磁磁通为额定值 时，电动机和负载的机械特性的交点为A，转速为n；励磁磁通减少为 时，理想空载转速增大，同时机械特性斜率也变大，交点为A1，转速为n1；励磁磁通减少为 时，交点为A2，转速为n2 。弱磁调速的范围是在额定转速与电动机所允许最高转速之间进行调节，至于电动机所允许最高转速值是受换向与机械强度所限制，一般约为1.2 nN左右，特殊设计的调速电动机，可达3 nN或更高。单独使用弱磁调速方法，调速的范围不会很大。 ; 弱磁调速的优点是设备简单，调节方便，运行效率也较高，适用于恒功率负载，缺点是励磁过弱时，机械特性的斜率大，转速稳定性差，拖动恒转矩负载时，可能会使电枢电流过大。 在实际电力拖动系统中，可以将几种调速方法结合起来，这样，可以得到较宽的调速范围，电动机可以在调速范