电机原理及拖动（第4版）课件：直流电动机的调速.pptx

《电机原理及拖动》第4版

2024/12/272直流电动机的调速一、电动机调速的基本概念电动机调速是通过人为的改变电动机的参数获得另外的电动机机械特性曲线，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，仅由于负载变化而引起转速的变化，则不能称为调速。

2024/12/273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。改变传动机构的传动比来改变工作机构的速度，称为机械调速。人为改变电动机的参数（如端电压、励磁电流或电枢回路电阻），使同一机械负载得到不同转速，称为电气调速。一、电动机调速的基本概念

2024/12/274一、电动机调速的基本概念nTTLRan0nNA0A’n1自然机械特性曲线上的工作点负载变化使工作点由A→A’速度变化：A、A’两点是同一机械特性曲线上的稳定点T’L

2024/12/275一、电动机调速的基本概念nTTLRan0nNA0A’Bn1Ra+RC自然机械特性曲线上的工作点串电阻RC后,工作点由A→A’→B速度调节：A、B两点是不同的电动机机械特性曲线上的稳定点

2024/12/276基速：电机调速中以电动机的额定转速为基本转速。双向调速：既要求向上调速又要求向下调速。无级调速：转速能够连续、平滑的调节。有级调速：不能连续调节，只能以二速、三速、四速等运行一、电动机调速的基本概念

2024/12/277二、电动机调速方法从他励直流电动机的转速特性方程看：电动机驱动生产机械，对电动机的转速不仅要能调节，而且要求调节的范围宽、过程平滑、调节的方法简单、经济。电气调速方法：1.电枢串电阻调速；2.调压调速；3.调磁调速。

2024/12/278（一）电枢回路串电阻调速nTTLRan0nAA0CBnBRa+Rc1Ra+Rc2nC保持U＝UN且?＝?N不变，电枢回路中串入调速电阻Rc，使同一个负载得到不同转速的方法，称为电枢串电阻调速。

2024/12/279（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结论：带恒转矩负载时,串电阻越大,转速越低。

2024/12/2710电枢回路串电阻调速时，外串电阻也消耗电功率，铜损较大。因此调速系统效率降低：如果不计空载损耗p0输出功率却随转速的下降而下降。如果电机转速是理想空载转速的1/2，则输入功率的50%都损耗在电枢回路的电阻上。所以这是耗能的调速方法。同时由于机械特性变软，系统转速稳定性较差。（一）、电枢回路串电阻调速

2024/12/2711（二）、降低电源电压调速TTLAA’B调速前工作点A降压瞬间工作点稳定后工作点保持电动机的?＝?N不变且无外接电枢电阻，仅降低施加于电动机电枢两端电压U达到调速的目的，称为降压调速。

2024/12/2712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tt=0n1nNIaNianian结论：带恒转矩负载时,电压越低,转速越低。（二）、降低电源电压调速

2024/12/2713降低电源电压调速时，恒转矩负载下Ia不变，铜损较小且与转速无关，所以能获得较高的效率。（二）、降低电源电压调速降低电源电压调速时，电动机机械特性曲线硬度不变，不论高速、低速都有比较好的转速稳定性。是一种性能优越的调速方法。例题3-2

2024/12/2714（三）、减弱磁通调速改变励磁电流调速，实际上是减少励磁磁通的调速，所以又称弱磁调速。弱磁调速：保持U＝UN，Rc＝0，仅减小电动机的励磁电流If使主磁通减小，达到调速目的。

2024/12/2715（三）、减弱磁通调速A’BTTLA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

2024/12/2716（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tt=0n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。

2024/12/2717（三）、减弱磁通调速弱磁调速属于向上调速，保持U＝UN，Rc＝0，通过减小主磁通达到调速目的。对于恒转矩负载，向上调速后电枢电流增加，由于电动机换向能力和机械强度的限制转速不能升的过高一般在1.2~1.5nN实际生产中可将降压调速与弱磁调速配合使用，实现双向调节。

2024/12/2718三、调速的性能指标用电机的调速性能指标来评价调速方法。（一）调速范围：额定负载下的最高转速和最低转速之比。TN

2024/12/2719（二）静差率（相对稳定性）：δ%越小，负载变化时转速的变化越小，转速相对稳定性越好静差率是指在某一调节转速下，电动