《电机控制技术》课件_3.3.3直流电动机的降压调速.pptxVIP

直流电动机调速的概念1目录1直流电动机的降压调速234

直流电动机调速的概念1为了提高生产效率或满足生产工艺的要求，许多生产机械在工作过程中都需要调速。例如车床切削工件时，精加工用高转速，粗加工用低转速；轧钢机在轧制不同品种和不同厚度的钢材时，也必须有不同的工作速度。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起来调速。通过改变传动机构速比的方法称为机械调速；通过改变电动机参数的方法称为电气调速。本节只介绍他励直流电动机的电气调速。

直流电动机调速的概念1改变电动机的参数就是人为地改变电动机的机械特性，从而使负载工作点发生变化，转速随之变化。可见，在调速前后，电动机必然运行在不同的机械特性上。如果机械特性不变，因负载变化而引起电动机转速的改变，则不能称为调速。

直流电动机调速的概念1可知，当电枢电流Is不变时（即在一定的负载下），只要改变电枢电压U、电枢回路串联电阻Rs及励磁磁通Φ三者之中的任意一个量，就可改变转速n。因此，他励直流电动机具有三种调速方法：调压调速,电枢串电阻调速和调磁调速。为了评价各种调速方法的优缺点，对调速方法提出了一定的技术经济指标，称为调速指标。根据他励直流电动机的转速公式

直流电动机调速的概念1评价调速性能好坏的指标如下：（1）调速范围调速范围是指电动机在额定负载下可能运行的最高转速nmax与最低转速之比，通常又用D表示，即 （3-5）不同的生产机械对电动机的调速范围有不同的要求。要扩大调速范围，必须尽可能地提高电动机的最高转速和降低电动机的最低转速。电动机的最高转速受电动机的机械强度、换向条件、电压等级等方面的限制，而最低转速则受到低速运行时转速的相对稳定性的限制。

直流电动机调速的概念1（2）静差率（相对稳定性）转速的相对稳定性是指负载变化时，转速变化的程度。转速变化小，其相对稳定性好。转速的相对稳定性用静差率δ表示。当电动机在某一机械特性上运行时，由理想空载增加到额定负载，电动机的转速降落△Nn=n0-nN与理想空载转速n0之比，就称为静差率，用百分数表示为： （3-6）显然，电动机的机械特性越硬，其静差率越小，转速的相对稳定性就越高。但是静差率的大小不仅仅是由机械特性的硬度决定的，还与理想空载转速的大小有关。

直流电动机调速的概念1静差率与调速范围两个指标是相互制约的，设图3-16中曲线1和曲线4为电动机最高转速和最低转速时的机械特性，则电动机的范围D与最低转速是的静差率δ关系如下：（3-7）式中，为最低转速机械特性上的转速降；为最低转速时的静差率，即系统的最大静差率。

直流电动机调速的概念1由式（3-6）可知，若对静差率这一指标要求过高，即δ值越小，则调速范围D就越小；反之，若要求调速范围D越大，则静差率δ也越大，转速的相对稳定性越差。不同的生产机械，对静差率的要求不同，普通车床要求，而高精度的造纸机则要求δ≤0.01%。保证一定静差率指标的前提下，要扩大调速范围，就必须减小转速降落△Nn。

直流电动机调速的概念1（3）调速的平滑性在一定的调速范围内，调速的级数越多，就认为调速越平滑，相邻两级转速之比称为平滑系数φ：（3-8）φ值越接近1，则平滑性越好，当φ=1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设备的投资、运行效率及维修费用等。

直流电动机的降压调速2电动机的工作电压不允许超过额定电压，因此电枢电压只能在额定电压以下进行调节。降低电源电压调速的原理及调速过程可用图3-17说明。设电动机拖动恒转矩负载TL在固有特性上A点运行，其转速为nN。若电源电压由UN下降至U1，则达到新的稳态后，工作点将移到对应人为特性曲线上的B点，其转速下降为n1。从图中可以看出，电压越低，稳态转速也越低。3.17降压调速特性

直流电动机的降压调速2转速由nN下降至n1的调速过程如下：电动机原来在