直流电动机的调速

17.4.1直流电动机的调速（P405）开环控制和闭环控制：开环控制——不带转速反馈，转速受电压和负载影响闭环控制——带有转速反馈，转速不受电压和负载影响直流电动机调速的分类（P405）：1)无级调速和有级调速无级调速——平滑地连续调速有级调速——转速只有有限的几级，跳跃地间断调速2)向上调速和向下调速减小磁通实现向上调速减小电枢电压实现向下调速3)恒转矩调速和恒功率调速恒转矩调速——调速时磁通不变转矩与转速无关恒功率调速——转速↑→磁通↓→转矩↓→转矩╳转速不变→功率不变转矩计算公式T=CTΦI式中Φ——磁通CT——转矩常数I——电枢电流恒转矩调速：调速时磁通不变，转速不变，转矩与转速无关功率计算公式P=T*Ω=T*2πn/60式中Ω——角速度n——转速恒功率调速：转速↑→磁通↓→转矩↓→转矩╳转速不变→功率不变直流电动机调速的静态指标（P406）：1)调速范围D=nmax/nmin2)静差率s=(n0-n)/n*100%3)调速精度μ=(nmax-nmin)/(nmax+nmin)/*100%机械特性n~T方程式n=U/(CeΦ)-R/(CeCTΦ2)*T=n0-Km*T式中U——电枢电压R——电枢回路总电阻Φ——磁通n0——理想空载转速Km——机械特性斜率直流电动机的调速原理（P407）：在T一定时调节电枢回路电阻R↑→n↓调节电枢电压U↓→n↓调节磁通Φ↓→n↑nTn0机械特性n~TnTn0R1R2R2R1，斜率变大，转速下调nTn0R1R2R2增大到R2=U*(CTΦ)/T，n=0，堵转运行nTn0R1R2R2继续增大，转速变负，制动运行nTn0U1U2U2U1，斜率不变，转速下调调压调速方法（表17-4-1）•电动机—发电机组•晶闸管变流器•直流斩波器•柴油交流发电机—硅整流器•交流调压器硅整流器•升压机组nTn0Φ2Φ1，no增大，转速上调，斜率有所变大晶闸管变流装置的构造：•变流变压器•晶闸管变流器•直流滤波电抗器•交直流侧过电压吸收器•过电流保护•快速开关②象限T0,n0发电机(逆变，正转)①象限T0,n0电动机(整流，正转)③象限T0,n0电动机(整流，反转)④象限T0,n0发电机(逆变，反转)四象限工作图（P412）：一象限运行：①或③象限运行二象限运行：①、④象限运行或②、③象限运行或者：①、②象限运行或③、④象限运行四象限运行：①、②、③、④象限运行晶闸管变流装置方案（表17-4-3）：1)不可逆接线方式特点：变流变压器单副边变流器只能整流励磁不变向适用①象限运行2)励磁可逆接线方式特点：变流变压器单副边，变流器可以整流、逆变励磁可变向适用①②象限运行注：②象限运行时，励磁反向，变流器逆变3)交叉可逆接线方式特点：变流变压器双副边变流器两套，双向可逆适用四象限运行换向无死时，快速性能好设备费用高4)反并联可逆接线方式特点：变流变压器单副边变流器两套，双向可逆或变流器反并联，双向可逆适用四象限运行换向有死时，快速性能尚好设备费用较低例题1：在索道工程中，为给直流电动机供电，已有两套三相桥式晶闸管变流器，但变流变压器只有一套副线圈，可实现的主回路接线方案有：A．双桥串联的磁场可逆接线方式B．12脉动双桥并联的磁场可逆接线方式C．交叉联结可逆接线方式D．反并联可逆接线方式哪个答案是正确的？分析题意：索道工程要求四象限运行晶闸管变流器有两套变流变压器副线圈只有一套答案：D例题2：直流电动机采用恒转矩或恒功率调速时，其转子发热与下列物理量的关系为：A．与电动机转速和转矩的乘积成正比B．与电动机输出功率成正比C．与电动机电枢电压与电流乘积成正比D．与转子电流平方成正比哪个答案是正确的？分析题意：A．B．C．中的计算都是电动机功率，与转子发热无直接联系D．中的计算与转子损耗成正比，亦即与转子发热成正比答案：D例题3：他励直流电动机磁通减小对机械特性的影响是：A．理想空载转速降低，机械特性变硬B．理想空载转速降低，机械特性变软C．理想空载转速提高，机械特性变硬D．理想空载转速提高，机械特性变软哪个答案是正确的？分析题意：他励直流电动机磁通减小时，理想空载转速提高，正确答案在C．D．之中机械特性斜率增大，机械特性变软，正确答案在B．D．之中答案：D