直流電動機調速課程設計(編輯修改稿)
2025-07-21 03:34 本頁面
【文章內容簡介】 圖5所示位置時，有效邊ab在N極下，cd在s極上，兩邊中的電流方向為a→b，c→d。由安培定律可知，ab邊和cd邊所受的電磁力為：F=BIL式中，I為導線中的電流，單位為安（A）。根據左手定則知，兩個F的方向相反，如圖5所示，形成電磁轉矩，驅使線圈逆時針方向旋轉。當線圈轉過180176。時，cd邊處于N極下，ab邊處于S極上。由于換向器的作用，使兩有效邊中電流的方向與原來相反，變?yōu)閐→c、b→a，這就使得兩極面下的有效邊中電流的方向保持不變，因而其受力方向、電磁轉矩方向都不變。由此可見，正是由于直流電動機采用了換向器結構，使電樞線圈中受到的電磁轉矩保持不變，在這個電磁轉矩作用下使電樞按逆時針方向旋轉。這時電動機可作為原動機帶動生產機械旋轉，即由電動機向機械負載輸出機械功率。在直流電動機中，除了必須給電樞繞組外接直流電源外，還要給勵磁繞組通以直流電流用以建立磁場。電樞繞組和勵磁繞組可以用兩個電源單獨供電，也可以由一個公共電源供電。按勵磁方式的不同，直流電動機可以分為他勵、并勵、串勵和復勵等形式。由于勵磁方式不同，它們的特性也不用。他勵電動機的勵磁繞組和電樞繞組分別由兩個電源供電，如圖23所示。他勵電動機由于采用單獨的勵磁電源，設備較復雜。但這種電動機調速范圍很寬，多用于主機拖動中?！?】 圖23 他勵電動機 第三章 他勵直流電動機的調速為了提高勞動生產率和保證產品質量，要求生產機械在不同情況下有不同的工作速度，如扎鋼機在扎制不同的品種和不同厚度的鋼材時，就必須有不同的工作速度以保證生產的需要，這種人為改變速度的方法稱為調速。可以用機械的方法或電氣的方法實現調速。這里只分析電氣調速方法及其性能特點。電氣調速是人為的改變電氣參數，有意識地使電動機工作點由一條機械特性曲線轉換到另一條機械特性曲線上，為了生產需要而對電動機轉速進行的一種控制，它與電機在負載或電壓隨機波動時而引起的轉速擾動變化是兩個不同的概念。根據直流電動機調速公式n=可見，當電樞電流不變時（即負載不變），只要在電樞電壓U、電樞電路附加電阻和每極磁通ф三個參數中，任意改變一個，都能引起轉速的變化。因此，他勵直流電動機可以有三種調速方法。為了評價各種調速方法的優(yōu)缺點，對對調速方法提出了一定的技術經濟指標，通常稱為調速指標。下面下面對調速指標做一簡要說明?！?】（1）調速范圍調速范圍是只指電動機在額定負載下調素時，其最高轉速與最低轉速之比，用D表示，即D=不同的生產機械對對調速范圍的要求不同，如車床D=20~100，龍門刨床D=10~40，扎鋼機D=~3等。電動機最高轉速nmax受電動機的換向及機械強度限制，最低轉速相對穩(wěn)定（即靜差率）要求的限制。（2）靜差率（調速的相對穩(wěn)定性）靜差率或轉速變化率是指電動機在一條機械特性上額定負載時的轉速降落△n與該機械特性的理想空載轉速n0之比，用*表示，即σ==式中，n為額定負載轉矩Tem=TL時的轉速從上式可以看出，在△n相同時，機械特性越“硬”，額定負載時轉速降越小，靜差率σ越小，轉速的相對穩(wěn)定性越好，負載波動時，轉速變化也越小。圖31中機械特性1比機械特性2“硬”。靜差率除了與機械特性硬度有關外，還與理想空載轉速n0成反比。對于同樣“硬度”的特性，如圖32中特性1和特性3，雖然轉速將相同，但其靜差率卻不同。為了保證轉速的相對穩(wěn)定性，常要求靜差率應不大于某一允許值（允許值）。 調速范圍D與靜差率σ兩項性能指標是相互制約的，當采用同一種方法調速時，靜差率要求較低時，則可以得到較低的調速范圍；反之，靜差率要求較高時，則調速范圍小。如果靜差率要求一定時，采用不同的調速方法，其調速范圍不同，如果改變電樞電壓調速比電樞串電阻調速的調速范圍大。調速范圍與靜差率是相互制約的，因此需要調速生產機械，必須同時給出靜差率與調速范圍這兩項指標，以便選擇適當的調速方法。（3）調速的平滑性調速的平滑性是指相鄰兩級轉速的接近程度，用平滑系數ψ表示，即 Ψ=平滑系數Ψ越接近1，說明調速的平滑性越好。如果轉速連續(xù)可調，其級數趨于無窮多，稱為無級調速，Ψ=1，其平滑性最好；調速不連續(xù)，級數有限，稱為有級調速。（4）調速的經濟性經濟性包含兩方面的內容，一是指調速所需的設備和調速過程中的能量損耗，另一方面是指電動機調速時能否得到充分的利用。一臺電動機當采用不同的調速方法時，電動機容許輸出的功率和轉矩隨轉速變化的規(guī)律是不同的，但電動
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