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他励直流电动机的调速

2020-8-23 19:38| 发布者: admin| 查看: 577| 评论: 0|原作者: 佚名|来自: 网络

摘要:   调速的目的:改变生产机械的工作速度,提高生产率。  方法:机械方法、电气方法、机械电气配合。  机械方法:改变转动机构的速比实现,机构复杂。  电气方法:机械结构简单,但电气结构复杂,在一定负载下 ...

  调速的目的:改变生产机械的工作速度,提高生产率。
  方法:机械方法、电气方法、机械电气配合。
  机械方法:改变转动机构的速比实现,机构复杂。
  电气方法:机械结构简单,但电气结构复杂,在一定负载下可获得多种速度。
  本节只讨论他励直流电动机的调速方法及其优缺点。
  他励直流电动机的转速特性:
  
  可见,要改变电动机的转速,有三种方法:
  (1)调节电枢端电压U;降压方向,从向下调
  (2)调节励磁磁通Φ;弱磁调速,从向上调
  (3)调节电枢外串电阻;从向下调
  注意:调速与因负载变化而引起的转速变化是不同的。调速要人为的改变电气参数,机械特性变了,而改变负载时电气参数未变,机械特性也未变,在同一条特性上变化。

1、电枢串电阻:

1)、物理过程:
  电枢串电阻后,电阻上流过电流产生压降,电枢端电压降低。从图可知:电枢端电压的数值受负载影响很大,转速受负载的影响也很大,在空载时几乎没有调速作用。在负载Tz下,串不同电阻得到不同转速,n1 > n2 > n3 > n4
n1将为n2过程:
  电机在 a 点稳定运行,电枢电阻突增至R2时,该瞬间 nEa不能突变,IaM减小,由a→b,转矩 M 降为 M’ < Mz ,系统减速。随着 nEa 的下降,IaM 不断增高,
直到系统转速为 n2 时,M’ = Mz ,建立新的平衡,调速过程结束。系统稳定运行于 c 点。
2)、特点
  调速指标不高,调速范围不大,有级调速。

2、降低电源电压:
  小容量直流电动机用晶闸管整流装置作为可调电源。对容量大的直流电动机,用机组作为可调直流电源,用晶闸管装置调节发电机G的励磁电流,即调节其感应电势,即电动机 M 的电源电压。降低电源电压的机械特性方程为:
   
  改变电源电压U0,可以得一组平行线。  

  
  U0—整流电压,R0—整流装置内阻,若是机组为发电机电枢电阻。
优点:特性硬度不变,D大,平滑性好。但投资大。

3、弱磁调速
1).物理过程:
  小容量可在励磁回路串接可调电阻,大容量用单独可控硅整流装置向励磁回路供电。
   

  当φ↓,n0↑,特性的斜率  

  

调速过程:
  电机在 A 点稳定运行 → 突加RΩ调励磁 →励磁未饱和,If,φ按指数规律减小,而 n 不突变→Ea 随φ减小而↓→ Ia=(U-Ea)/Ra↑,比φ减小的量大→ TIa↑而↑ → T>Tz,系统加速 →n n1上升达某一值时,使 Ea 回升 →引起 Ia 回落 → T回落 →直到 T=Tz达新稳定点B。
  优点:控制方便,能耗小,调速平滑,调速范围不大,受电机的 nmax 限制。
  注意:若励磁电路断线时,φ为剩磁,此时Ia↑大,转速飞速上升,有危险。可破坏电枢。必须有相应的保护措施。


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