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生產(chǎn)機(jī)械在調(diào)速時(shí)，為保持一定的穩(wěn)定性會(huì)對(duì)靜差率提出一定的要求。靜差率還會(huì) 對(duì)調(diào)速范圍起到制約作用，因?yàn)槿绻{(diào)速時(shí)所得到的最低轉(zhuǎn)速下的 r 太大，則該轉(zhuǎn)速和穩(wěn) 定性太差，便難以滿足生產(chǎn)機(jī)械的要求。
當(dāng)改變電壓或電阻或勵(lì)磁電流時(shí)得到的機(jī)械特性稱(chēng)為人為機(jī)械特性 a、電樞串電阻時(shí)的人為特性 保持電壓和勵(lì)磁電流不變，只在電樞回路中串入電阻的人為特性：
電動(dòng)機(jī)在各種不同轉(zhuǎn)速下滿載運(yùn)行時(shí)，如果允許輸出的功率相同，則這種調(diào)速方法稱(chēng) 為恒功率調(diào)速；如果允許輸出的轉(zhuǎn)矩相同，則這種調(diào)速方法稱(chēng)為恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。不同的機(jī)械 對(duì)此的要求往往不同。
定義：在電動(dòng)機(jī)的電樞電壓、勵(lì)磁電流、電樞回路電阻為恒值條件下，電機(jī)的轉(zhuǎn)速與電磁
弱磁調(diào)速的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，運(yùn)行效率也較高，適用于恒功率負(fù)載，缺點(diǎn) 是勵(lì)磁過(guò)弱時(shí)，機(jī)械特性的斜率大，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差，拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)，可能會(huì)使電樞電 流過(guò)大。
在實(shí)際電力拖動(dòng)系統(tǒng)中，可以將幾種調(diào)速方法結(jié)合起來(lái)，這樣，可以得到較寬的調(diào)速 范圍，電動(dòng)機(jī)可以在調(diào)速范圍之內(nèi)的任何轉(zhuǎn)速上運(yùn)行，而且調(diào)速時(shí)損耗較小，運(yùn)行效率較 高，能很好地滿足各種生產(chǎn)機(jī)械對(duì)調(diào)速的要求。
1、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)； 2、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)； 3、串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)； 4、復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)。
現(xiàn)代工業(yè)中，有大量的生產(chǎn)機(jī)械，要求能改變工作速度。例如金屬切削機(jī)床，由于加 工工件的材料和精度要求不同，速度也就不同。又如軋鋼機(jī)，當(dāng)軋制不同品種和不同厚度 的鋼材時(shí)，也必須采用不同的最佳速度。所謂調(diào)速就是在一定的負(fù)載下，根據(jù)生產(chǎn)的需要 人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。這是生產(chǎn)機(jī)械經(jīng)常提出的要求。調(diào)速性能的好壞往往影響到生 產(chǎn)機(jī)械的工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。
b、降低電樞電壓時(shí)的人為特性 保持電阻和勵(lì)磁電流不變，只改變電樞電壓的人為特性：
c、減弱勵(lì)磁磁通時(shí)的人為特性 保持電阻和電壓不變，只改變勵(lì)磁回路調(diào)節(jié)電阻的人為特性：
他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載運(yùn)行時(shí)，保持電源電壓及勵(lì)磁電流為額定值不變，在電樞回 路中串入不同值的電阻，電動(dòng)機(jī)將運(yùn)行于不同的轉(zhuǎn)速，如圖 3.1 所示，圖中的負(fù)載為恒轉(zhuǎn) 矩負(fù)載。
保持他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)電樞電源電壓不變，電樞回路也不串接電阻，在電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載 轉(zhuǎn)矩不很大（小于額定轉(zhuǎn)矩）時(shí)，減少直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁磁通，可使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速升高。他 勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)帶恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載時(shí)弱磁調(diào)速，如圖 3.3 所示。
從圖 3.3 可以看出，當(dāng)勵(lì)磁磁通為額定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性的交點(diǎn)為 A， 轉(zhuǎn)速為 n；勵(lì)磁磁通減少時(shí)，理想空載轉(zhuǎn)速增大，同時(shí)機(jī)械特性斜率也變大，交點(diǎn)為 A1，
從圖 3.1 可以看到，當(dāng)電樞回路串入電阻 R 時(shí)，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性的斜率將增大，電 動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性的交點(diǎn)將下移，即電動(dòng)機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行轉(zhuǎn)速降低。
如圖 3.1 中串入的電阻值交點(diǎn) A2 的轉(zhuǎn)速 n2 低于交點(diǎn) A1 的轉(zhuǎn)速 n1，它們都比原來(lái)沒(méi) 有外串電阻的交點(diǎn) A 的轉(zhuǎn)速 n 低。
直流電動(dòng)機(jī)是人類(lèi)最早發(fā)明和應(yīng)用的一種電機(jī)。直流電動(dòng)機(jī)以其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格較貴、 體積較大、維護(hù)較難而使得其應(yīng)用受到了影響。隨著交流電動(dòng)機(jī)變頻調(diào)速系統(tǒng)的發(fā)展，在 不少應(yīng)用領(lǐng)域中已為交流電動(dòng)所取代。但是直流電動(dòng)機(jī)又以起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、轉(zhuǎn)速性能好、自 動(dòng)控制方便而著稱(chēng)，因此，在工業(yè)等應(yīng)用領(lǐng)域中仍占有一席之地。在四種直流電動(dòng)機(jī)中， 他勵(lì)電動(dòng)機(jī)應(yīng)用最廣泛。
調(diào)速范圍與靜差率兩項(xiàng)性能指標(biāo)是互相制約的，當(dāng)采用同一種方法調(diào)速時(shí)，靜差率要 求較低時(shí)，則可以得到較寬的調(diào)速范圍；反之，靜差率要求較高時(shí)，則調(diào)速范圍小。如果 靜差率要求一定時(shí)，采用不同的調(diào)速方法，其調(diào)速范圍不同，如改變電樞電源電壓調(diào)速比 電樞串電阻調(diào)速的調(diào)速范圍大。調(diào)速范圍與靜差率是互相制約著，因此需要調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)
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)備投資和調(diào)速過(guò)程中的能量損耗，另 一方面是指電動(dòng)機(jī)調(diào)速時(shí)能否得到充分利用。一臺(tái)電動(dòng)機(jī)當(dāng)采用不同的調(diào)速方法時(shí)，電動(dòng) 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(dòng)機(jī)實(shí)際輸出的功率和轉(zhuǎn)矩是 由負(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)速變化的規(guī)律也是不同 的，因此在選擇調(diào)速方法時(shí)，既要滿足負(fù)載要求，又要盡可能使電動(dòng)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，而弱磁 調(diào)速適用于恒功率負(fù)載的調(diào)速。
從圖 3.2 中可以看出，當(dāng) 電樞電源電壓為額定值時(shí)，電動(dòng)機(jī)和負(fù)載的機(jī)械特性的交 點(diǎn)為 A，轉(zhuǎn)速為 n；電壓降到 U1 后，交點(diǎn)為 A1，轉(zhuǎn)速為 n1；電壓為 U2，交點(diǎn)為 A2，轉(zhuǎn) 速為 n2；電壓為 U3，交點(diǎn)為 A3，轉(zhuǎn)速為 n3；電樞電源電壓越低，轉(zhuǎn)速也越低。同樣，改 變電樞電源電壓調(diào)速方法的調(diào)速范圍也只能在額定轉(zhuǎn)速與零轉(zhuǎn)速之間調(diào)節(jié)。
電樞回路串接電阻調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備簡(jiǎn)單，調(diào)節(jié)方便，缺點(diǎn)是調(diào)速范圍小，電樞 回路串入電阻后電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變“軟”，使負(fù)載變動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)速變化，即 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性差，而且調(diào)速效率較低。
他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路不串接電阻，由一可調(diào)節(jié)的直流電源向電樞供電，最高電 壓不應(yīng)超過(guò)額定電壓。勵(lì)磁繞組由另一電源供電他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)調(diào)速設(shè)計(jì)，一般保持勵(lì)磁磁通為額定值。電樞電源 電壓不同時(shí)，電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)負(fù)載將運(yùn)行于不同的轉(zhuǎn)速上，如圖 3.2 所示，圖中的負(fù)載為恒轉(zhuǎn) 矩負(fù)載。
改變電樞電源電壓調(diào)速時(shí)，電動(dòng)機(jī)機(jī)械特性的“硬度”不變，因此，即使電動(dòng)機(jī)在低速 運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)速隨負(fù)載變動(dòng)而變化的幅度較小，即轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好。當(dāng)電樞電源電壓連續(xù)調(diào)節(jié) 時(shí)，轉(zhuǎn)速變化也是連續(xù)的，所以這種調(diào)速稱(chēng)為無(wú)級(jí)調(diào)速。
改變電樞電源電壓調(diào)速方法的優(yōu)點(diǎn)是調(diào)速平滑性好，即可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，調(diào)速效率高， 轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性好，缺點(diǎn)是所需的可調(diào)壓電源設(shè)備投資較高。這種調(diào)速方法在直流電力拖動(dòng)系 統(tǒng)中被廣泛應(yīng)用。
nN=1490r/min RL=0.085Ω 1、用其拖動(dòng)通風(fēng)機(jī)負(fù)載運(yùn)行，若采用電樞串電阻調(diào)速時(shí)，要使轉(zhuǎn)速降至 1260r/min， 試設(shè)計(jì)電樞電路中的調(diào)速電阻。 2、用其拖動(dòng)恒轉(zhuǎn)矩負(fù)載運(yùn)行，負(fù)載轉(zhuǎn)矩等于電動(dòng)機(jī)的額定轉(zhuǎn)矩，采用改變電樞電壓 調(diào)速時(shí)，要使轉(zhuǎn)速降到 1150r/min，試設(shè)計(jì)電樞電壓值。 3、用其拖動(dòng)恒功率負(fù)載運(yùn)行，采用改變勵(lì)磁電流調(diào)速，要使轉(zhuǎn)速增至 1720r/min，試 設(shè)計(jì) CE 值。 4.2 內(nèi)容分析： 1、采用電樞串電阻調(diào)速 電動(dòng)機(jī)的電樞電阻
電力拖動(dòng)系統(tǒng)中采用的調(diào)速方法通常有三種：機(jī)械調(diào)速、電氣調(diào)速、電氣-機(jī)械調(diào)速。 在這里我主要研究他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)，其調(diào)速方法也有三種：改變電樞電阻調(diào)速、改變電樞 電壓調(diào)速、改變勵(lì)磁電流調(diào)速。
電動(dòng)機(jī)在滿載（電流為額定值）的情況下所能得到的最高轉(zhuǎn)速與最低轉(zhuǎn)速之比稱(chēng)為調(diào) 速范圍，用 D 表示，即
Ua=CEn0=191.66V 3、采用改變勵(lì)磁電流調(diào)速 由上步 1 求得：Ra=2.04Ω TN=40.55N.m 由于恒功率負(fù)載的轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速成反比關(guān)系，故忽略空載轉(zhuǎn)矩時(shí)，調(diào)速成后的
在國(guó)民經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)中，電機(jī)工業(yè)是機(jī)械工業(yè)的一個(gè)重要組成部分，電機(jī)是機(jī)電一體化中 機(jī)和電的結(jié)合部位，是機(jī)電一體化的重要基礎(chǔ)，電機(jī)可稱(chēng)為電氣化的心臟。他對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì) 的發(fā)展起著舉足輕重的作用，并隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而不斷發(fā)展。在現(xiàn)代工業(yè)、 農(nóng)業(yè)、交通運(yùn)輸?shù)雀餍袠I(yè)中，為了實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝過(guò)程的各種要求，需要廣泛采用各種各樣 的生產(chǎn)機(jī)械，大多數(shù)都采用電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。直流電機(jī)更是在各種電力拖動(dòng)場(chǎng)合廣泛應(yīng)用。
k=ni:ni-1 k 越接近于 1，平滑性越好。無(wú)級(jí)調(diào)速時(shí) k=1，平滑性最好。
調(diào)速的穩(wěn)定性是用來(lái)說(shuō)明電動(dòng)機(jī)在新的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行時(shí)，負(fù)載變化南昌引起轉(zhuǎn)速變化的
程度，通常用靜差率來(lái)表示。其定義為：在某一機(jī)械特性上運(yùn)行時(shí)，電動(dòng)機(jī)由理想空載到
調(diào)速方向指調(diào)速后的轉(zhuǎn)速比原來(lái)的額定轉(zhuǎn)速（基本轉(zhuǎn)速）高還是低。若比基本轉(zhuǎn)速高 稱(chēng)為往上調(diào)，比基本轉(zhuǎn)速低，稱(chēng)為往下調(diào)。
調(diào)速的平滑性由一定調(diào)速范圍內(nèi)能得到的轉(zhuǎn)速級(jí)數(shù)來(lái)說(shuō)明。級(jí)數(shù)越多，相鄰兩轉(zhuǎn)速的 差值越小，平滑性越好。如果轉(zhuǎn)速只能跳躍式的調(diào)節(jié)，兩者中間的轉(zhuǎn)速無(wú)法得到，這種調(diào) 速稱(chēng)為有級(jí)調(diào)速。如果在一定的調(diào)速范圍內(nèi)的任何轉(zhuǎn)速都能得到，稱(chēng)為無(wú)級(jí)調(diào)速。無(wú)級(jí)調(diào) 速的平滑性當(dāng)然比級(jí)調(diào)速好。
轉(zhuǎn)速為 n1；勵(lì)磁磁通減少為時(shí)，交點(diǎn)為 A2，轉(zhuǎn)速為 n2 。弱磁調(diào)速的范圍是在額定轉(zhuǎn)速與 電動(dòng)機(jī)所允許最高轉(zhuǎn)速之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，至于電動(dòng)機(jī)所允許最高轉(zhuǎn)速值是受換向與機(jī)械強(qiáng)度
所限制，一般約為 1.2 nN 左右，特殊設(shè)計(jì)的調(diào)速電動(dòng)機(jī)，可達(dá) 3 nN 或更高。單獨(dú)使用弱
充分認(rèn)識(shí)理論知識(shí)對(duì)應(yīng)用技術(shù)的指導(dǎo)性作用，進(jìn)一步加強(qiáng)理論知識(shí)與應(yīng)用相結(jié)合的實(shí) 踐和鍛煉。通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐能夠進(jìn)一步加深對(duì)專(zhuān)業(yè)知識(shí)和理論知識(shí)學(xué)習(xí)的認(rèn)識(shí)和理解， 使自己的設(shè)計(jì)水平和對(duì)所學(xué)知識(shí)的應(yīng)用能力以及分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力得到全面的提 高。
與交流電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)具有較好的調(diào)速性能，它能在寬廣的范圍內(nèi)平滑而經(jīng) 濟(jì)的調(diào)速，因此多用于對(duì)調(diào)速要求較高的場(chǎng)合。由機(jī)械特性的一般表達(dá)式可知，他勵(lì)直流 電動(dòng)機(jī)改變每極磁通、改變電樞電壓、在電樞回路中串入電阻均能調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。 富聯(lián)電腦掛機(jī)下載！
