直流電動機(jī)調(diào)速電機(jī)拖動課程設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-26 04:10 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 圖23 他勵電動機(jī)第三章 他勵直流電動機(jī)的調(diào)速為了提高勞動生產(chǎn)率和保證產(chǎn)品質(zhì)量，要求生產(chǎn)機(jī)械在不同情況下有不同的工作速度，如扎鋼機(jī)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(chǎn)的需要，這種人為改變速度的方法稱為調(diào)速?？梢杂脵C(jī)械的方法或電氣的方法實現(xiàn)調(diào)速。這里只分析電氣調(diào)速方法及其性能特點。電氣調(diào)速是人為的改變電氣參數(shù)，有意識地使電動機(jī)工作點由一條機(jī)械特性曲線轉(zhuǎn)換到另一條機(jī)械特性曲線上，為了生產(chǎn)需要而對電動機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行的一種控制，它與電機(jī)在負(fù)載或電壓隨機(jī)波動時而引起的轉(zhuǎn)速擾動變化是兩個不同的概念。根據(jù)直流電動機(jī)調(diào)速公式n=可見，當(dāng)電樞電流不變時（即負(fù)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(shù)中，任意改變一個，都能引起轉(zhuǎn)速的變化。因此，他勵直流電動機(jī)可以有三種調(diào)速方法。為了評價各種調(diào)速方法的優(yōu)缺點，對對調(diào)速方法提出了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，通常稱為調(diào)速指標(biāo)。下面下面對調(diào)速指標(biāo)做一簡要說明。（1）調(diào)速范圍調(diào)速范圍是只指電動機(jī)在額定負(fù)載下調(diào)素時，其最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比，用D表示，即D=不同的生產(chǎn)機(jī)械對對調(diào)速范圍的要求不同，如車床D=20~100，龍門刨床D=10~40，扎鋼機(jī)D=~3等。電動機(jī)最高轉(zhuǎn)速nmax受電動機(jī)的換向及機(jī)械強度限制，最低轉(zhuǎn)速相對穩(wěn)定（即靜差率）要求的限制。（2）靜差率（調(diào)速的相對穩(wěn)定性）靜差率或轉(zhuǎn)速變化率是指電動機(jī)在一條機(jī)械特性上額定負(fù)載時的轉(zhuǎn)速降落△n與該機(jī)械特性的理想空載轉(zhuǎn)速n0之比，用*表示，即σ==式中，n為額定負(fù)載轉(zhuǎn)矩Tem=TL時的轉(zhuǎn)速從上式可以看出，在△n相同時，機(jī)械特性越“硬”，額定負(fù)載時轉(zhuǎn)速降越小，靜差率σ越小，轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性越好，負(fù)載波動時，轉(zhuǎn)速變化也越小。圖31中機(jī)械特性1比機(jī)械特性2“硬”。靜差率除了與機(jī)械特性硬度有關(guān)外，還與理想空載轉(zhuǎn)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(zhuǎn)速將相同，但其靜差率卻不同。為了保證轉(zhuǎn)速的相對穩(wěn)定性，常要求靜差率應(yīng)不大于某一允許值（允許值）。 調(diào)速范圍D與靜差率σ兩項性能指標(biāo)是相互制約的，當(dāng)采用同一種方法調(diào)速時，靜差率要求較低時，則可以得到較低的調(diào)速范圍；反之，靜差率要求較高時，則調(diào)速范圍小。如果靜差率要求一定時，采用不同的調(diào)速方法，其調(diào)速范圍不同，如果改變電樞電壓調(diào)速比電樞串電阻調(diào)速的調(diào)速范圍大。調(diào)速范圍與靜差率是相互制約的，因此需要調(diào)速生產(chǎn)機(jī)械，必須同時給出靜差率與調(diào)速范圍這兩項指標(biāo)，以便選擇適當(dāng)?shù)恼{(diào)速方法。（3）調(diào)速的平滑性調(diào)速的平滑性是指相鄰兩級轉(zhuǎn)速的接近程度，用平滑系數(shù)ψ表示，即 Ψ=平滑系數(shù)Ψ越接近1，說明調(diào)速的平滑性越好。如果轉(zhuǎn)速連續(xù)可調(diào)，其級數(shù)趨于無窮多，稱為無級調(diào)速，Ψ=1，其平滑性最好；調(diào)速不連續(xù)，級數(shù)有限，稱為有級調(diào)速。（4）調(diào)速的經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性包含兩方面的內(nèi)容，一是指調(diào)速所需的設(shè)備和調(diào)速過程中的能量損耗，另一方面是指電動機(jī)調(diào)速時能否得到充分的利用。一臺電動機(jī)當(dāng)采用不同的調(diào)速方法時，電動機(jī)容許輸出的功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速變化的規(guī)律是不同的，但電動機(jī)實際輸出的功率和轉(zhuǎn)矩是有負(fù)載需要所決定的，而不同的負(fù)載，其所需要的功率和轉(zhuǎn)矩隨轉(zhuǎn)速的變化的規(guī)律也是不同的，因此在選擇調(diào)速方法時，既要滿足伏在要求，又要盡可能是電動機(jī)得到充分利用。經(jīng)分析可知，電樞回路串電阻調(diào)速以及降低電樞電壓調(diào)速適用于恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載的調(diào)速，而若此調(diào)速適用于恒功率負(fù)載的調(diào)速。 電樞串電阻調(diào)速他勵直流電動機(jī)拖動負(fù)載運行時，保持電源電壓及勵磁電流為額定值不變，在電樞回路中串入不同阻值的電阻，電動機(jī)將運行于不同的轉(zhuǎn)速，如圖3—3所示，圖中的負(fù)載為恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載。從圖3—3可以看到，當(dāng)電樞回路串入電阻R時，電動機(jī)的機(jī)械特性的斜率將增大，電動機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性的交點將下移，即電動機(jī)穩(wěn)定運行轉(zhuǎn)速降低。圖3—3 電樞串電阻調(diào)速機(jī)械特性如圖3—3中傳入的電阻,交點的轉(zhuǎn)速低于交點的轉(zhuǎn)速，它們都比原來沒有
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