11-他励直电的调速

1,他励直流电动机的调速,Speed-regulationofseparatelyexcitedmotor,2,他励直流电动机的调速,电力拖动系统的调速:1)机械调速;2)电气调速,他励电动机的转速公式：,电气调速方法：1）调压调速；2）电枢回路串电阻调速；3）调磁调速。,3,他励直流电动机的调速,调速指标：,1、调速范围D：,2、静差率（相对稳定性）%：指负载变化时，转速变化的程度，转速变化小，稳定性好。,%越小，相对稳定性越好；%与机械特性硬度和n0有关。,4,他励直流电动机的调速,D与%相互制约：,越小，D越小，相对稳定性越好；在保证一定的指标的前提下，要扩大D，须减少n，即提高机械特性的硬度。,5,他励直流电动机的调速,3、调速的平滑性：在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速越平滑。相邻两级转速之比，为平滑系数：,越接近1，平滑性越好，当时，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：主要指调速的投资、运行效率及维修费用等。,6,他励直流电动机的调速,1、电枢回路串电阻调速,7,他励直流电动机的调速,优点：电枢串电阻调速设备简单，操作方便。,缺点：,2）低速时特性曲线斜率大，静差率大，所以转速的相对稳定性差；,3）轻载时调速范围小，额定负载时调速范围一般为D2；,4）损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因增通不变而使Tem和Ia不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。,1）由于电阻只能分段调节，所以调速的平滑性差；,8,他励直流电动机的调速,2、降低电压调速,降压调速过程与电枢串电阻调速过程相似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间变化的曲线也相似。,9,他励直流电动机的调速,优点：1）电源电压能够平滑调节，可实现无级调速。,2）调速前后的机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时稳定性好。,3）无论轻载还是负载，调速范围相同，一般可达D=2.512。,4）电能损耗较小。,缺点：需要一套电压可连续调节的直流电源。,10,他励直流电动机的调速,3、减弱磁通调速,11,他励直流电动机的调速,优点：,由于在电流较小的励磁回路中进行调节，因而控制方便，能量损耗小，设备简单，调速平滑性好。弱磁升速后电枢电流增大，电动机的输入功率增大，但由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，因此经济性是比较好。,缺点：,机械特性的斜率变大，特性变软；转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能很大，一般D2；,为了扩大调速范围，通常把降压和弱磁两种调速方法结合起来，在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压调速。,12,他励直流电动机的调速,调速方式与负载类型的配合,容许输出：指电动机在某一转速下长期可靠工作时所能输出的最大转矩和功率。,充分利用：指在一定的转速下电动机的实际输出转矩和功率达到它的容许值，即电枢电流达到额定值。,当电动机调速时，在不同的转速下，电枢电流能否总保持为额定值，即电动机能否在不同转速下都得到充分利用，这个问题与调速方式和负载类型的配合有关。,13,他励直流电动机的调速,以电机在不同转速都能得到充分利用为条件，他励直流电动机的调速可分为恒转矩调速和恒功率调速。,电动机的容许输出功率与转速成正比，而容许输出转矩为恒值-恒转矩调速。,电枢串电阻调速和降压调速时，磁通保持不变，若在不同转速下保持电流不变，即电机得到充分利用，容许输出转矩和功率分别为：,14,他励直流电动机的调速,电动机的容许输出转矩与转速成反比，而容许输出功率为恒值-恒功率调速。,弱磁调速时，磁通是变化的，在不同转速下若保持电流不变，即电机得到充分利用，容许输出转矩和功率分别为：,15,他励直流电动机的调速,上述容许输出转矩和功率与转速的关系为：,以为界，分两个区域：为恒转矩调速区；为恒功率调速区,16,他励直流电动机的调速,1、恒转矩负载配恒转矩调速,和均为常数,和均与转速成正比，只要选择电动机的与相等，在任何转速下均有：,电机既满足了负载要求，又得到了充分利用。,这是一种理想的配合，转速是从额定转速向下调，所以额定转速为系统的最高转速。,17,他励直流电动机的调速,2、恒功率负载配恒功率调速,和均为常数，和均与成反比，只要选择与相等，在任何转速下均有：,电机既满足了负载要求，又得到了充分利用。,这是一种理想的配合，转速是从额定转速向上调，所以额定转速为系统的最低转速。,18,他励直流电动机的调速,3、恒转矩负载配恒功率调速,19,他励直流电动机的调速,可以证明：,在最低转速时，电动机的实际输出功率（负载功率）只是电动机额定功率的（D为调速范围）。,显然，这种配合将造成电动机容量的浪费。,20,他励直流电动机的调速,4、恒功率负载配恒转矩调速,21,他励直流电动机的调速,可以证明：,这种配合，电动机的实际输出功率（恒定的负载功率）只是电动机额定功率的（D为调速范围）。,显然，这种配合将造成电动机容量的浪费。,22,他励直流电动机的调速,5、风机型负载与两种调速方式的配合,由于负载转矩随转速的升高而增大，为了使电动机在最高转速时（所需的转矩最大）能满足负载的需要，应使,只有在最高转速时，电动机才被充分利用。恒转矩调速方式所造成的电动机容量浪费比恒功率调速方式小一些。,23,他励直流电动机的调速,根据以上五