直流电机的调速方法综述
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直流电动机调速原理直流电动机是一种常见的电动机类型,它在工业生产中有着广泛的应用。
而电动机的调速则是其在实际应用中非常重要的一个方面。
本文将介绍直流电动机调速的原理和方法。
首先,我们来了解一下直流电动机的工作原理。
直流电动机通过直流电源提供电能,将电能转换为机械能,驱动负载进行工作。
在电动机内部,有一个旋转部件称为转子,和一个固定部件称为定子。
在电动机中,通过电流在磁场中产生力矩,从而驱动转子旋转。
而电动机的转速与电压成正比,转矩与电流成正比。
在实际应用中,我们经常需要对电动机的转速进行调节,以满足不同工况下的需求。
直流电动机调速的原理主要有以下几种:1. 电压调速。
电压调速是通过改变电动机的输入电压来实现调速的方法。
当电压增大时,电动机的转速也会增加;反之,当电压减小时,电动机的转速会降低。
这种方法简单易行,但是需要考虑电动机的额定电压和最大电压之间的关系,以及对电动机的影响。
2. 串联电阻调速。
串联电阻调速是通过改变电动机的电流来实现调速的方法。
在电动机的串联电路中加入电阻,可以降低电动机的起动电流,从而实现调速的目的。
但是这种方法会导致电动机的效率降低,且需要考虑电阻的功率损耗和散热问题。
3. 电枢调速。
电枢调速是通过改变电动机的电枢电流来实现调速的方法。
通过改变电枢电流的大小,可以改变电动机的转速。
这种方法可以实现较大范围的调速,但是需要考虑电枢电流对电动机的影响和电动机的稳定性。
4. 外加磁场调速。
外加磁场调速是通过改变电动机的外加磁场来实现调速的方法。
通过改变外加磁场的大小,可以改变电动机的转速。
这种方法可以实现较大范围的调速,但是需要考虑外加磁场对电动机的影响和电动机的稳定性。
总的来说,直流电动机调速的原理主要是通过改变电动机的电压、电流、电枢电流和外加磁场来实现的。
不同的调速方法有着各自的特点和适用范围,需要根据具体的工况和要求来选择合适的调速方法。
除了以上介绍的调速原理外,还有一些先进的调速技术,如PWM调速、矢量控制调速等,这些调速技术能够更精确地控制电动机的转速和转矩,提高电动机的效率和性能。
双闭环直流电机调速系统设计综述《自动控制系统论文设计报告》班级:自动化 09-1姓名:许丹阳学号:0918120123时间:2012年 5月 12号指导老师:丁丽娜大连海洋大学信息工程学院自动化研究所双闭环直流电机调速系统设计摘要转速、电流双闭环控制直流调速系统是性能很好、应用最广的直流调速系统。
依据晶闸管的特征,经过调理控制角α 大小来调理电压。
鉴于设计题目,直流电动机调速控制器选用了转速、电流双闭环调速控制电路。
在设计中调速系统的主电路采纳了三相全控桥整流电路来供电。
本文第一确定整个设计的方案和框图。
而后确定主电路的构造形式和各元零件的设计,同时对其参数的计算,包含整流变压器、晶闸管、电抗器和保护电路的参数计算。
接着驱动电路的设计包含触发电路和脉冲变压器的设计。
最后,即本文的要点设计直流电动机调速控制器电路,本文采纳转速、电流双闭环直流调速系统为对象来设计直流电动机调速控制器。
为了实现转速和电流两种负反应分别起作用,可在系统中设置两个调理器,分别调理转速和电流,即分别引入转速负反应和电流负反应,两者之间推行嵌套联接。
从闭环构造上看,电流环在里面,称作内环;转速环在外边,称做外环。
这就形成了转速、电流双闭环调速系统。
先确定其构造形式和设计各元零件,并对其参数的计算,包含给定电压、转速调理器、电流调理器、检测电路、触发电路和稳压电路的参数计算而后最后采纳MATLAB/SIMULINK 对整个调速系统进行了仿真剖析,最后画出了调速控制电路电气原理图。
要点词:双闭环;转速调理器;电流调理器目录一.绪论二 . 直流调速系统的方案设计2. 1. 12 . 2三.调理器的设计3. 1四.鉴于 MATLAB/SIMULINK的调速系统的仿真五.课程设计总结六.参照文件绪论直流调速系统的概括三十多年来,直流电机调速控制经历了重要的改革。
第一实现了整流器的更新换代,以晶闸管整流装置代替了惯用已久的直流发电机电动机组及水银整流装置使直流电气传动达成了一次大的跃进。
直流电机调速原理
直流电机调速原理是通过改变电机供电电压或改变电机的励磁,来调节电机的转速。
直流电机调速的主要原理有以下几种:
1. 电压调速:改变电机的供电电压,可以改变电机的转矩和转速。
降低电机的供电电压,可以降低电机的转速,增加电机的供电电压,可以提高电机的转速。
2. 电阻调速:在电机的励磁回路中串联一个可变电阻,通过改变电阻的阻值,可以改变电机的励磁电流和转速。
增加电阻的阻值,可以降低电机的励磁电流和转速,减小电阻的阻值,可以增加电机的励磁电流和转速。
3. 分栅调速:在电机的励磁回路中增加一个分栅电阻,并通过短路或开路分栅电阻来改变电机的转矩和转速。
短路分栅电阻,可以使电机的转矩和转速增大,开路分栅电阻,则可以使电机的转矩和转速减小。
4. 变极调速:改变电机的励磁磁场的极数,可以改变电机的转速。
增加励磁磁场的极数,可以提高电机的转速,减少励磁磁场的极数,则可以降低电机的转速。
5. 变频调速:通过改变电机供电的频率,可以改变电机的转速。
增加供电频率,可以提高电机的转速,减小供电频率,则可以降低电机的转速。
通过上述原理的组合和调节,可以实现直流电机的调速控制,满足不同工况下的需要。
直流电机的调速方法一、前言直流电机是工业生产中常用的驱动设备,它具有调速范围广、转矩平稳等优点。
在实际应用中,为了满足不同的工艺要求,需要对直流电机进行调速。
本文将介绍直流电机的调速方法。
二、基本原理直流电机的调速原理是通过改变电源电压和/或改变电枢回路中的电阻来改变电机的转速。
当电压增大或者回路阻值减小时,会使得转矩增大,从而使得转速提高;反之亦然。
三、调速方式1. 串联型调速串联型调速是通过改变外接串联在直流电机上的可变阻值来改变回路总阻值,从而达到降低转矩和减缓转速的目的。
具体步骤如下:(1)将可变阻器串联在直流电机中;(2)当可变阻器阻值增加时,回路总阻值增加,从而使得输出功率减小;反之亦然;(3)通过逐渐增加或减小可变阻器的阻值来实现调节。
2. 并联型调速并联型调速是通过改变外接并联在直流电机上的可变阻值来改变电枢回路的总电阻,从而达到提高转矩和加快转速的目的。
具体步骤如下:(1)将可变阻器并联在直流电机中;(2)当可变阻器阻值增加时,电枢回路总电阻增加,从而使得输出功率减小;反之亦然;(3)通过逐渐增加或减小可变阻器的阻值来实现调节。
3. 电枢调速电枢调速是通过改变直流电机中的电枢回路中的电阻来改变回路总阻值,从而达到降低转矩和减缓转速的目的。
具体步骤如下:(1)将可变阻器连接在直流电机的电枢回路上;(2)当可变阻器阻值增加时,回路总阻值增加,从而使得输出功率减小;反之亦然;(3)通过逐渐增加或减小可变阻器的阻值来实现调节。
4. 磁通调速磁通调速是通过改变直流电机中励磁回路中串联在励磁线圈上的可变抵抗来改变磁通量大小,从而达到改变转速和转矩的目的。
具体步骤如下:(1)将可变抵抗串联在励磁线圈上;(2)当可变抵抗阻值增加时,回路总阻值增加,从而使得磁通量减小,输出功率减小;反之亦然;(3)通过逐渐增加或减小可变抵抗的阻值来实现调节。
四、注意事项1. 在进行调速时,应根据直流电机的额定参数和工作要求进行合理选择。
直流电机的三种转速控制方法
直流电机是一种常见的电动机类型,广泛应用于各种电力设备和工业机械中。
在实际应用中,为了满足不同的工作需求,需要对直流电机的转速进行控制。
下面将介绍直流电机的三种常见转速控制方法。
一、电压调节法
电压调节法是一种简单常用的直流电机转速控制方法。
通过调节电源的输出电压来控制直流电机的转速。
当电源电压增大时,直流电机的转速也会随之增加。
这种方法适用于转速变化范围较小的情况,例如风扇、泵等。
二、电阻调节法
电阻调节法是一种通过改变电阻来控制直流电机转速的方法。
在直流电机的电路中串接一个可调电阻,通过改变电阻的阻值来改变电机的转速。
当电阻增大时,电机的转速会减小。
这种方法适用于转速变化范围较大的情况,但效率较低。
三、PWM调节法
PWM调节法是一种通过改变脉宽调制信号的占空比来控制直流电机转速的方法。
通过控制开关管的导通时间,使得电机得到短时间的高电压和长时间的低电压,从而实现对电机转速的控制。
这种方法具有调速范围广、效率高的特点,适用于对转速要求较高的场合,
例如机械加工、自动化生产线等。
以上是直流电机的三种常见转速控制方法。
不同的控制方法适用于不同的应用场景,根据实际需求选择合适的方法可以提高电机的性能和效率。
同时,随着科技的不断进步,还出现了更多先进的转速控制技术,例如矢量控制、闭环控制等,这些方法在特定的领域中得到了广泛应用。
未来,随着技术的不断发展,直流电机的转速控制方法将会更加多样化和高效化。
直流他励电动机调速方法
直流他励电动机是一种常用的电机类型,广泛应用于工业领域中。
为了实现电动机的调速控制,可以采用以下几种方法:
1. 线性调速法:线性调速法是通过改变电动机的电压来达到调速的目的。
通过改变电源电压,可以改变电动机的转矩和角速度。
这种方法简单直接,但是对电机的控制精度较低,且调速过程中会产生较大的电压波动。
2. 变电压变频调速法:这种方法通过电动机的励磁电压调整电机的转速。
调整电机的励磁电压可以改变电机的磁场强度,从而改变电机的转矩和速度。
这种方法可以实现较好的调速性能,但是对电源的要求较高。
3. 变阻调速法:变阻调速法通过改变电动机的外部阻抗来改变电机的转速。
通过改变电动机绕组的电阻,可以改变电机的转矩和角速度。
这种调速方法简单易行,但是对电动机的损耗较大,效率较低。
4. 极数变换调速法:极数变换调速法是通过改变电动机的励磁方式来调整电机的转速。
通过改变电机的励磁方式,可以改变电机的转矩和速度。
这种方法适用于多极数的电动机,对电动机的控制效果较好。
5. 变磁阻调速法:变磁阻调速法通过改变电动机的磁阻来调整电机的转速。
通过改变电机的磁阻,可以改变电机的磁场强度,从而改变电机的转矩和速度。
这
种方法适用于大功率电动机,对电机的控制效果较好。
以上是几种常见的直流他励电动机调速方法。
根据实际应用需求和条件选择适合的调速方法,可以实现电动机的精确控制和调速。
普通直流电机调速控制方法哎呀,说起直流电机调速控制,这玩意儿听起来挺高大上的,其实呢,就跟我们平时调电风扇的风速差不多,只不过这玩意儿更精细,更复杂一些。
首先,咱们得明白直流电机是怎么转起来的。
简单来说,就是给电机通电,电流通过电机的线圈,产生磁场,然后磁场推动电机转起来。
就像你拿个磁铁靠近一个铁块,铁块就会被吸过去一样。
调速呢,就是控制电机转得快还是慢。
这就好比你控制电风扇的风速,你想让风大点就调高,风小点就调低。
直流电机调速,一般有两种方法:一种是改变电压,另一种是改变电流。
先说电压调速吧。
这就像你给电池充电,电压高了,电池就充得快,电压低了,就充得慢。
直流电机也一样,你给电机的电压高了,它转得就快,电压低了,它转得就慢。
但是电压不能随便调,得有个控制器,就像你给手机充电,得有个充电器一样。
电流调速呢,就是控制通过电机线圈的电流大小。
电流大了,磁场就强,电机转得就快;电流小了,磁场就弱,电机转得就慢。
这跟电压调速有点像,但是原理上有点不同。
电流调速更精细一些,因为它能更精确地控制电机的速度。
说到控制器,这就得提提PID控制器了。
PID控制器就像个智能管家,它能根据电机的实际转速和我们设定的目标转速,自动调整电压或电流,让电机的转速达到我们想要的速度。
PID控制器有三个参数:P、I、D。
P就是比例,I是积分,D是微分。
这三个参数调好了,电机的转速就能控制得非常准确。
举个例子吧,我有一次在实验室里调试一个小型的直流电机,用来驱动一个小型的传送带。
一开始,电机转得飞快,传送带都快飞起来了。
我得慢慢调PID参数,先调P,让电机的转速稳定下来,然后再调I和D,让转速更平滑,更准确。
这个过程挺考验耐心的,因为参数调得不对,电机要么转得太快,要么转得太慢,甚至还会停转。
最后,经过一番折腾,我终于调出了一个满意的速度。
传送带稳稳地运行着,就像一个老师傅在悠闲地泡茶,不急不慢,恰到好处。
所以你看,直流电机调速虽然听起来复杂,但其实跟我们日常生活中的很多东西都有相似之处。
他励直流电动机的调速方法
调速方法有以下几种:
1. 转子电阻调速:通过改变转子电阻的大小,可以改变电机转子的电阻,从而改变电机的转速。
增大转子电阻,转速下降;减小转子电阻,转速增加。
2. 线圈电压调速:通过改变电机定子线圈的输入电压大小,可以改变电机的转速。
增大电压,转速增加;减小电压,转速下降。
3. 外加电势调速:在电机定子电压的基础上,加上另外的电势,来改变电机的转速。
增加外加电势,转速增加;减小外加电势,转速下降。
4. 串-并联调速:通过将电机的定子和转子线圈的连接方式从串联变为并联,或者从并联变为串联,来改变电机的转速。
串联连接使得定子和转子电流相同,转速降低;并联连接使得定子和转子电流不同,转速增加。
直流电动机调速及改变转向的方法
直流电动机的调速和改变转向的方法有以下几种:
1. 电阻调速法:通过改变电动机电枢回路中的电阻,来改变电动机的转速。
增加电阻可以降低电枢电压,从而降低电动机转速;减少电阻可以增加电枢电压,从而提高电动机转速。
2. 变压器调速法:通过改变电源电压的级数来改变电动机转速。
增加电源电压的级数可以提高电动机转速;减少电源电压的级数可以降低电动机转速。
3. 磁场调速法:通过改变电动机磁场的强度来改变电动机转速。
增加磁场强度可以降低电动机转速;减少磁场强度可以提高电动机转速。
4. 脉宽调制(PWM)调速法:通过控制电动机电枢电流的占
空比来改变电动机转速。
增加电流占空比可以提高电动机转速;减少电流占空比可以降低电动机转速。
至于改变转向的方法,可以通过改变电动机电枢的接线方式来实现。
常见的方法有交换电枢的两个端子或反接电枢端子的极性。
通过改变电枢的接线方式,可以改变电动机转子的转向。
他励直流电机调速方法直流电机调速是指根据不同的工况需求,调节直流电机转速的过程。
直流电机调速方法主要包括电压调节、电流调节和PWM调节等。
下面将详细介绍这些方法。
一、电压调节方法电压调节是通过改变直流电机的输入电压大小来实现转速调节。
在此方法中,控制器根据转速需求,通过调节电压来改变直流电机的电流和转矩,从而实现调速。
电压调节方法主要包括旁路电阻调节和串级电压负载调节。
1.旁路电阻调节:通过在直流电机的电源线路中串联一个可调电阻来改变电机的输入电压。
当电阻值增大时,电机的输入电压减小,转矩和转速也随之减小;当电阻值减小时,电机的输入电压增大,转矩和转速也随之增大。
2.串级电压负载调节:通过在直流电机的电源线路中串联一个可调电压源来改变电机的输入电压。
调节电压源的电压大小可以控制电机的输入电压,进而实现转速的调节。
二、电流调节方法电流调节是通过控制直流电机的电流大小来实现转速调节。
在此方法中,控制器根据转速需求,通过改变电机的电流来调节转速。
电流调节方法主要包括串级电流负载调节和架空电阻调节。
1.串级电流负载调节:通过在直流电机的电源线路中串联一个可调的电流负载来改变电机的电流。
控制器调节电流负载的大小,改变电机的电流大小,进而实现转速的调节。
2.架空电阻调节:通过在直流电机的电枢回路中并联一个可调电阻来改变电机的电流。
当电阻值增大时,电机的电流减小,转矩和转速也随之减小;当电阻值减小时,电机的电流增大,转矩和转速也随之增大。
三、PWM调节方法PWM调节是通过控制直流电机的脉宽调制信号来实现转速调节。
在此方法中,控制器通过调节脉宽调制信号的占空比,改变电机的平均电压值,进而实现转速的调节。
PWM调节方法具有调速范围广、控制精度高等优点。
综上所述,直流电机的调速方法包括电压调节、电流调节和PWM调节等。
这些方法各有优缺点,适用于不同的应用场景。
在实际应用中,应根据具体情况选择合适的方法来进行直流电机的调速。
直流电动机的调速方法1.改变牵引电动机端电压U D :U D=D A U FA D ——主电路每条之路串联的电动机台数;上式说明:改变每条支路电动机台数叫串并联转换。
若两台电动机是串联 A D =2;若两台电动机是并联 A D =1;电动机端电压增加一倍,电动机转速n D 就可以提高一倍。
故提高电动机端电压可以通过主电路中串并联转换,也可以通过调节发电机的端电压U F 进行。
2.电动机的磁场削弱:直流电动机的速率特性DL D D D D C R I U n Φ-= U D ——端电压(V );I D ——电枢电流(A );R D ——电动机内部电阻;C E ——与电机有关常数;D φ——电动机的励磁磁通(wb )下图说明磁场削弱原理,串励绕组两端并联一级或数级分路电阻。
a.削弱前 b.削弱后a.磁场削弱进行之前削弱接触器X C 没有闭合,磁场削弱电阻对串励绕阻W 不起作用,即串励绕阻的绕阻电流等于电枢电流 I D =I DL ,这种状态为“满磁场”。
b. 磁场削弱接触器X C 闭合后,磁场削弱电阻对串励绕阻W 起分路作用,所流过绕阻电流若是小于电枢电流,即,I DL <I D 这种状态就是磁场削弱。
电动机励磁电流I DL 与电枢电流比值β%表示磁场削弱的深度,β称电动机磁场削弱系数。
β=D DL I I (%)在恒压情况下, 按n D=D e DD D C R I U φ- D φ减小,n D 增加说明由恒电压电源供电的电动机,磁场削弱后电动机的稳定转速要高于磁场削弱前电动机的转速。
但n D 是靠从电源取得更大的功率来保证。
3.变压下的磁场削弱时的速率特性和转矩特性对于串励电动机,在磁场削弱的情况下,励磁电流只是电枢电流的一部分,即I DL = β I D 若电动机的磁通D φ与励磁电流DL I 成正比从n D=De D D D C R I U φ-看出,同一D I 下n D 提高了β1倍。
从D M D I C M D φ=(C M ——电动机有关常数)可以看出转矩M D 减小了β倍。
直流电动机调速方法一、调速方法简介直流电动机调速是指通过改变电动机的电源电压、电流或者改变转子的磁通量,来控制电动机的转速。
在实际应用中,直流电动机调速方法主要有以下几种:手动调速、自动调速、智能调速等。
二、手动调速手动调速是指通过人工操作来改变电源供给或者转子磁通量,从而实现直流电动机的转速控制。
常见的手动调速方法有以下几种:1. 旋钮式手柄控制:通过旋钮式手柄来改变电源供给或者转子磁通量,从而实现直流电动机的转速控制。
2. 变阻器式控制:通过改变变阻器的阻值来改变电源供给或者转子磁通量,从而实现直流电动机的转速控制。
3. 万用表式控制:通过使用万用表来测量直流电机绕组上的电压和电流值,并根据测量结果来判断是否需要进行相应的调整。
三、自动调速自动调速是指通过使用传感器和反馈回路等装置,将直流电机运行时产生的信号传送到控制系统中进行处理,并根据处理结果来控制电源供给或者转子磁通量,从而实现直流电动机的转速控制。
常见的自动调速方法有以下几种:1. 伺服系统控制:通过使用伺服系统来实现直流电动机的转速控制,其中伺服系统由传感器、比例放大器、执行机构等组成。
2. 变频器控制:通过使用变频器来改变电源供给的频率和电压,从而实现直流电动机的转速控制。
3. 磁场励磁调节:通过改变磁场励磁来改变转子磁通量,从而实现直流电动机的转速控制。
四、智能调速智能调速是指通过使用计算机和数字信号处理技术等装置,将直流电机运行时产生的信号传送到计算机中进行处理,并根据处理结果来控制电源供给或者转子磁通量,从而实现直流电动机的精确转速控制。
常见的智能调速方法有以下几种:1. DSP数字信号处理器控制:通过使用DSP数字信号处理器来对直流电动机运行时产生的信号进行处理,并根据处理结果来实现精确转速控制。
2. PLC可编程逻辑控制器控制:通过使用PLC可编程逻辑控制器来实现直流电动机的转速控制,其中PLC由输入模块、中央处理器、输出模块等组成。
直流电动机调速原理
直流电动机调速原理是通过改变电动机输入电压或者改变电枢电流来实现调速控制的。
直流电动机调速主要通过调节电源电压来实现。
当电源电压变大时,电机的转速也会随之增加,当电源电压变小时,电机的转速也会随之降低。
这是因为电源电压越大,电机内部形成的电场越强,电机的转矩也会相应增加。
另一种调速方法是通过调节电枢电流来实现。
当电枢电流增大时,电机的转速也会随之增加,当电枢电流减小时,电机的转速也会随之降低。
这是因为电枢电流越大,电机内部形成的磁场越强,电机的转矩也会相应增加。
调速控制器是实现电机调速的关键。
调速控制器通过测量电机的转速,并将转速信号与设定值进行比较,根据差异调整电源电压或者电枢电流来实现电机的调速控制。
此外,直流电动机调速还可以通过改变电机的励磁磁场来实现。
当调节励磁磁场的强度时,电机的转速也会相应改变。
总结起来,直流电动机调速的原理是通过改变电源电压、电枢电流或者励磁磁场的强度来控制电机的转速。
调速控制器起着重要的作用,能够根据转速信号自动调节电源电压或者电枢电流,使电机保持稳定的转速。
第八章直流调速系统8.1 概述调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种,仅就机械与电气调速方法而言,也可采用电气与机械配合的方法化机械变速机构,提高传动效率,操作简单,易于获得无极调速,便于实现远距离控制和自动控制,因此,在生产机械中广泛采由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性,尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易,但是近年来,随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展,交流调速系统发展很快,在许多场合正逐渐取代直流调速系统。
但是主要形式。
在我国许多工业部门,如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动调速系统在理论上和实践上都比较成熟,从控制技术的角度来看,它又是交流调速系统的基础。
因此,我们先着重讨论直流调速8.1.1直流电机的调速方法根据第三章直流电机的基本原理,由感应电势、电磁转矩以及机械特性方程式可知,直流电动机的调速方法有三种:(1)调节电枢供电电压U。
改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压,从电动机额定转速向下变速,属恒转矩系统来说,这种方法最好。
变化遇到的时间常数较小,能快速响应,但是需要大容量可调直流电源。
(2)改变电动机主磁通。
改变磁通可以实现无级平滑调速,但只能减弱磁通进行调速(简称弱磁调速),从电机额遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多,响应速度较慢,但所需电源容量小。
(3)改变电枢回路电阻。
在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法,设备简单,操作方便。
但是只能进行有级调速么调速作用;还会在调速电阻上消耗大量电能。
改变电阻调速缺点很多,目前很少采用,仅在有些起重机、卷扬机及电车等调速性能要求不高或低速运转时间不长的传动速配合使用,在额定转速以上作小范围的升速。
因此,自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主,必要时把调压调速和弱磁直流电动机电枢绕组中的电流与定子主磁通相互作用,产生电磁力和电磁转矩,电枢因而转动。
直流电动机的调速方法直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。
直流电动机调速系统较早采用恒定直流电压给直流电动机供电,通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。
这种方法简单易行、设备制造方便、价格低廉;但缺点是效率低、机械特性软,不能得到较宽和平滑的调速性能。
该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。
30年代末期,发电机-电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。
这种控制方法可获得较宽的调速范围、较小的转速变化率和平滑的调速性能。
但此方法的主要缺点是系统重量大、占地多、效率低及维修困难。
近年来,随着电力电子技术的迅速发展,由晶闸管变流器供电的直流电动机调速系统已取代了发电机-电动机调速系统,它的调速性能也远远地超过了发电机-电动机调速系统。
特别是大规模集成电路技术以及计算机技术的飞速发展,使直流电动机调速系统的精度、动态性能、可靠性有了更大的提高。
电力电子技术中IGBT等大功率器件的发展正在取代晶闸管,出现了性能更好的直流调速系统。
直流电动机的转速n和其他参量的关系可表示为(1)式中Ua——电枢供电电压(V);Ia ——电枢电流(A);Ф——励磁磁通(Wb);Ra——电枢回路总电阻(Ω);CE——电势系数,,p为电磁对数,a为电枢并联支路数,N为导体数。
由式1可以看出,式中Ua、Ra、Ф三个参量都可以成为变量,只要改变其中一个参量,就可以改变电动机的转速,所以直流电动机有三种基本调速方法:(1)改变电枢回路总电阻Ra;;(2)改变电枢供电电压Ua;(3)改变励磁磁通Ф。
1. 改变电枢回路电阻调速各种直流电动机都可以通过改变电枢回路电阻来调速,如图1(a)所示。
此时转速特性公式为(2)式中Rw为电枢回路中的外接电阻(Ω)。
{{分页}}图1(a) 改变电枢电阻调速电路图1(b) 改变电枢电阻调速时的机械特性当负载一定时,随着串入的外接电阻Rw的增大,电枢回路总电阻R=(Ra+Rw)增大,电动机转速就降低。
直流电动机调速原理
调速是指改变电机的工作频率,使其能够轻松地承受任何负荷,以达到最佳运行效果的一种技术。
直流电动机调速技术是指通过改变直流电动机的电压或频率来改变电机的转速和输出功率的技术。
二、调速原理
1、改变电压调速
直流电动机的转速与电压成正比,因此,通过改变电压来改变直流电动机的转速。
直流电动机的工作频率与它的电压成反比,因此,通过改变电压来改变直流电动机的工作频率。
2、改变频率调速
当变频器的输出频率改变时,电机的转速也会相应的改变。
这是由于电机的转速与频率成反比,因此,可以通过改变变频器的输出频率来控制直流电动机的转速。
三、调速方式
1、电压调速
电压调速是指改变直流电动机的输入电压来改变电机的转速的
一种调速方式。
电压调速可以通过变压器、控制开关或变频器来实现。
2、变频调速
变频调速是通过改变调速装置的输出频率来控制电机转速的一
种调速方式。
常用的变频调速装置有变频器、分频装置和旋钮式调速装置等。
总结:直流电动机调速是指通过改变直流电动机的电压或频率来
改变电机的转速和输出功率的技术。
改变直流电动机的电压可以实现电压调速,而改变直流电动机的频率可以实现变频调速,从而达到最佳的运行效果。
直流电机调速原理直流电机是工业生产中常见的一种电机类型,它通过直流电源提供电能来驱动电机运转。
而要实现直流电机的调速,就需要掌握一定的调速原理。
本文将介绍直流电机调速的原理及方法。
一、直流电机调速的原理1. 电压调速原理电压调速是直流电机最基本的调速方法之一。
通过改变电机输入端的电压大小,可以控制电机的转速。
一般来说,电压越大,电机转速越快;电压越小,电机转速越慢。
因此,通过调节电压的大小来实现电机的调速。
2. 电流调速原理电流调速是另一种常见的直流电机调速方法。
通过改变电机输入端的电流大小,可以控制电机的负载情况,进而实现调速的效果。
电流越大,电机承载的负载越重,转速相应降低;电流越小,电机承载的负载越轻,转速相应增加。
3. 脉冲宽度调制(PWM)原理PWM调速是一种现代化的电机调速方法,通过改变电机输入端的脉冲宽度来控制电机的平均电压,从而实现调速的目的。
PWM调速具有调速范围广、精度高等优点,逐渐成为电机调速的主流方法之一。
二、直流电机调速方法1. 电阻调速法电阻调速法是最简单的直流电机调速方法之一。
通过改变电机输入端的电阻大小,来改变电流的大小,从而实现调速的目的。
但是电阻调速法效率较低,并不适合长期使用。
2. 异步电动机调速法异步电动机调速法是通过改变电机的级数来实现调速的方法。
通过增加或减少电机的级数,来改变磁场的旋转速度,从而实现调速的效果。
但是这种调速方法结构复杂,不易实现。
3. 变频器调速法变频器调速法是目前应用最广泛的一种电机调速方法。
通过变频器控制电机输入端的频率,从而实现电机的调速。
变频器调速法具有调速范围广、精度高、效率好等优点,适用于各种场合的电机调速。
综上所述,直流电机调速的原理主要包括电压调速、电流调速、PWM调速等方法,而实际调速时可根据具体情况选择电阻调速、异步电动机调速、变频器调速等方法。
掌握这些调速原理和方法,能够更好地实现直流电机的调速需求,提高工业生产效率。
第八章直流调速系统概述调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种,仅就机械与电气调速方法而言,也可采用电气与机械配合的方法来实现速度的调节。
电气调速有许多优点,如可简化机械变速机构,提高传动效率,操作简单,易于获得无极调速,便于实现远距离控制和自动控制,因此,在生产机械中广泛采用电气方法调速。
由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性,尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易,但是长期以来,直流调速系统一直占据垄断地位。
当然,近年来,随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展,交流调速系统发展很快,在许多场合正逐渐取代直流调速系统。
但是就目前来看,直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。
在我国许多工业部门,如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动的场合,仍然广泛采用直流调速系统。
而且,直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟,从控制技术的角度来看,它又是交流调速系统的基础。
因此,我们先着重讨论直流调速系统。
8.1.1直流电机的调速方法根据第三章直流电机的基本原理,由感应电势、电磁转矩以及机械特性方程式可知,直流电动机的调速方法有三种:(1)调节电枢供电电压U。
改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压,从电动机额定转速向下变速,属恒转矩调速方法。
对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,这种方法最好。
变化遇到的时间常数较小,能快速响应,但是需要大容量可调直流电源。
(2)改变电动机主磁通。
改变磁通可以实现无级平滑调速,但只能减弱磁通进行调速(简称弱磁调速),从电机额定转速向上调速,属恒功率调速方法。
变化时间遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多,响应速度较慢,但所需电源容量小。
(3)改变电枢回路电阻。
在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法,设备简单,操作方便。
但是只能进行有级调速,调速平滑性差,机械特性较软;空载时几乎没什么调速作用;还会在调速电阻上消耗大量电能。