电气调速概述VIP免费

第1页共60页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第1页共60页电气调速概述1、调速系统及其性能指标（1）开环和闭环调速系统调速即速度调节，是指在电力拖动系统中人为地改变电动机的转速，以满足工作机械的不同转速要求。调速是通过改变电动机的参数或电源电压等方法来改变电动机的机械特性，从而改变它与负载机械特性的交点，使得电动机的稳定转速改变。从调速控制原理上可将调速系统分为开环调速系统和闭环调速系统。开环调速系统如图所示用速是通过改变给定信号，经过控制环节而实现的。开环控制由于不能克服外界扰动带来的转速变化，故不能进行精确的速度控制。闭环调速系统如图所示。由于增加了速度等反馈环节，使系统能很快消除各种干扰，电动机转速不防外界扰动的变化而变化，始终能精确地保持在给定的数值上。电动机的调速按电源种类可分为直流调速和交流们速两大类，下面分别进行介绍。（2）调速系统的性能指标调速系统的性能指标，可衡量调速系统的优劣。常用的性能指标有如下几项：l）调速范围（D）第2页共60页第1页共60页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第2页共60页工作机械要求的调速范围，以字母D表示。它等于在额定负载下，电动机能提供的最高转速nmax和最低转速nmin。。之比，即D=nmaxnmin2）调速的平滑性（Φ）调速的平滑性亦称公比。它是用某一个转速ni与能够调到的最邻近的转速ni-l之比来评价的，以字母Φ表示。即Φ=nini−1无级调速的平滑性Φ≈1，可以实现连续调速。3）静差度（S）静差度即速度的稳定度。是衡量转速随负载变动程度的静态指标。它表示电动机在某一转速下运行时，机械负载由理想空载变到额定负载所产生的转速降落Δne，与理想空载转速n0之比，即S=n0−nen0=Δnen0式中ne-额定负载下的实际转速。对一个系统静差度的要求，就是对最低转速静差度的要求，静差度S与调速范围D两项指标是相互制约的。对S与D必须同时提出才有意义。4）调速的经济性调速的经济指标，一般是根据设备费用、能源损耗、运行及维护费用多少来综合评价的。7.1.2直流电动机的调速控制（1）直流电动机的基本调速方式从电工学可知，他激直流电动机有以下方程：Ud=Ed+IdRdEd=CeΦnT=CtΦId第3页共60页第2页共60页编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径，学海无涯苦作舟页码：第3页共60页式中Ud-电动机的电枢电压；Ed-电动机的反电势；T-电动机的电磁转矩；Ce-电动机的电势常数；Ct-电动机的转矩常数；Φ-电动机的主磁极的磁通；Id-电枢电流；Rd-电枢绕组电阻。直流电动机的机械特性方程式也就是它的调速公式，即n=UdCeΦ−RdCeCtΦ2T=n0−KtT=n0−Δn由上式可知，直流电动机的转速由Ud，Rd，Φ所决定，因此，直流电动机的基本调速方式有两种：调Ud和Φ。①调压调速；改变电枢电压Ud进行调速的方式，其特性为恒转矩调速。②调磁调速：改变励磁磁通Φ进行调速的调速方式，其特性为恒功率调速。与调压调速相比用磁调速除调速范围不宽外，二者均具有调速平滑性好、稳定性好、能耗低和经济性好等特点，由于调压调速范围宽，调节细，因而获得了更为广泛的应用。（2）直流调速系统的种类直流调速系统通常有以下几类：①直流发电机-直流电动机（G-M）系统：它利用改变控制信号的方法来改变发电机的输出电压，此电压加到电动机上，可使电动机的转速随控制信号而变化。②交磁放大机-直流电动机（SKK-M）系统；交磁放大机是一种高放大倍数、高性能特殊结构的直流发电机，由它控制直流电动机的电枢电压，能使电动机的转速随交磁放大机的输入信号而变化。③晶闸管-直流电动机（SCR-M）系统：它根据控制信号来改变晶闸管的导通角，输出不同的整流电压，供给直流电动机，使电动机的转速随控制导通角的信号而变化。④脉定调制-直流电动机（PWM）系统：该系统用一定频率的三角波或锯齿波，把模拟控制电压切割成与三角波同频率的矩形波。控制电压的幅值与矩形波的占空比成比例。利用此矩形波去触发大功率三极管的基极，由于三极管的集电极、发射极与电机绕组串联，因而电机电流受到控制并与控制信号成线性关系。该调速系统抗干扰能力强，...