文档介绍：直流电机的调速
本章概述
调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种,仅就机械与电气调速方法而言,也可采用电气与机械配合的方法来实现速度的调节。电气调速有许多优点,如可简化机械变速机构,提高传动效率,操作简单,易于获得无极调速,便于实现远距离控制和自动控制,因此在生产机械中广泛采用电气方法调速。
由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性,尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易,但是长期以来,直流调速系统一直占据垄断地位。所以,直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。在我国许多工业部门,如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动的场合,仍然广泛采用直流调速系统。而且,直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟,从控制技术的角度来看,它又是交流调速系统的基础。因此,我们先着重讨论直流调速系统。
本章要点
本章要求掌握调速系统的基本要求和性能指标;晶闸管的基本工作原理、特性和基本可控整流电路的工作原理、特点,以及触发电路的基本工作原理;晶闸管直流调速系统的原理及特性;脉宽调制型直流调速系统的原理及特性。
掌握调速系统的基本要求和性能指标; 掌握晶闸管的基本工作原理、
特性和主要参数的含义; 掌握几种单相和三相基本可控整流电路的工作原理及其特点(特别是在不同性质负载下的工作特点) ; 掌握晶闸管直流调速系统的原理及特性; 了解脉宽调制型直流调速系统的原理及特性。
目录:
概述
直流调速用可控直流电源
调速系统性能指标
晶闸管可控直流电源
晶闸管(SCR)
单相半波可控整流电路
单相桥式全控整流电路
单相桥式半控整流电路
三相半波可控整流电路
三相桥式全控整流电路
晶闸管的触发电路
晶闸管-电动机直流调速控制系统
开环直流调速系统存在的问题
速度负反馈单闭环调速系统的组成及静特性
单闭环调速系统的动态分析
单闭环无静差直流调速系统
单闭环调速系统的限流保护——电流截止负反馈
转速、电流双闭环直流调速系统组成及静特性
脉宽调制(PWM)调速控制系统
脉宽调制变换器
脉宽调速系统的控制电路
脉宽调速系统的特殊问题<br****题与思考题
第八章直流调速系统
概述
调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种,仅就机械与电气调速方法而言,也可采用电气与机械配合的方法来实现速度的调节。电气调速有许多优点,如可简化机械变速机构,提高传动效率,操作简单,易于获得无极调速,便于实现远距离控制和自动控制,因此,在生产机械中广泛采用电气方法调速。
由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性,尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易,但是长期以来,直流调速系统一直占据垄断地位。当然,近年来,随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展,交流调速系统发展很快,在许多场合正逐渐取代直流调速系统。但是就目前来看,直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。在我国许多工业部门,如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动的场合,仍然广泛采用直流调速系统。而且,直流调速系统在理论上和实践上都比较成熟,从控制技术的角度来看,它又是交流调速系统的基础。因此,我们先着重讨论直流调速系统。
根据第三章直流电机的基本原理,由感应电势、电磁转矩以及机械特性方程式可知,直流电动机的调速方法有三种:
(1)调节电枢供电电压U。改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压,从电动机额定转速向下变速,属恒转矩调速方法。对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,这种方法最好。
应,但是需要大容量可调直流电源。
(2)改变电动机主磁通。改变磁通可以实现无级平滑调速,但只能减弱磁通进行调速(简称弱磁调速),从电机变化时间遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多,响应速度较慢,变化遇到的时间常数较小,能快速响额定转速向上调速,属恒功率调速方法。但所需电源容量小。
(3)改变电枢回路电阻。在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法,设备简单,操作方便。但是只能进行有级调速,调速平滑性差,机械特性较软;空载时几乎没什么调速作用;还会在调速电阻上消耗大量电能。
改变电阻调速缺点很多,目前很少采用,仅在有些起重机、卷扬机及电车等调速性能要求不高或低速运转时间不长的传动系统