直流調(diào)速工作原理

第一部分直流電機的基本工作原理一、直流電機的用途直流電動機的優(yōu)點：1調(diào)速范圍廣，易于平滑調(diào)節(jié)2過載、啟動、制動轉(zhuǎn)矩大3易于控制，可靠性高4調(diào)速時的能量損耗較小缺點：換向困難，維修比較麻煩，制造成本高（與相同功率的交流異步電機比較。應(yīng)用：機床方面的應(yīng)用：龍門刨床、導軌磨床、龍門銑床等設(shè)備的工作驅(qū)動電機，導軌磨床、鏜床、銑床等設(shè)備的主軸電機；軋鋼機、電車、電氣鐵道牽引、造紙、紡織拖動；直流發(fā)電機：用作電解、電鍍、電冶煉、充電、交流發(fā)電機勵磁等的直流電源。二、直流電機的工作原理原理：任何電機的工作原理都是建立在電磁感應(yīng)和電磁力這個基礎(chǔ)上。1、直流電機的工作原理工作原理：導體在磁場中運動時，導體中會感應(yīng)出電勢e；e=BxlXv；B：磁密L：導體長度；V：導體與磁場的相對速度。正方向：用右手定則判斷。電勢e正方向表示電位升高的方向，與U相反。如果同一元件上e和U正方向相同時，e=-U。理解：電磁感應(yīng)原理的變形（變化的磁通產(chǎn)生感應(yīng)電動勢）3、直流電動機的工作原理圖。（1）構(gòu)成：磁場：圖中N和S是一對靜止的磁極，用以產(chǎn)生磁場，其磁感應(yīng)強度沿圓周為正弦分布。勵磁繞組一一容量較小的發(fā)電機是用永久磁鐵做磁極的。容量較大的發(fā)電機的磁場是由直流電流通過繞在磁極鐵心上的繞組產(chǎn)生的。用來形成N極和S極的繞組稱為勵磁繞組,勵磁繞組中的電流稱為勵磁電流If。電樞繞組：在N極和S極之間，有一個能繞軸旋轉(zhuǎn)的圓柱形鐵心，其上緊繞著一個線圈稱為電樞繞組（圖中只畫出一匝線圈），電樞繞組中的電流稱為電樞電流Ia。換向器：電樞繞組兩端分別接在兩個相互絕緣而和繞組同軸旋轉(zhuǎn)的半圓形銅片一一換向片上，組成一個換向器。換向器上壓著固定不動的炭質(zhì)電刷。電樞：鐵心、電樞繞組和換向器所組成的旋轉(zhuǎn)部分稱為電樞。aiai電動機向負載輸出機械功率的同時，卻向電動機輸入電功率，電動機起著將電能轉(zhuǎn)換為機械能的作用。能量轉(zhuǎn)換：電能->電磁轉(zhuǎn)矩->負載（機械能）3、電機的結(jié)構(gòu)要求：1電磁要求：產(chǎn)生磁場，感應(yīng)出電動勢，通過電流，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩2機械要求：傳遞轉(zhuǎn)矩，保持堅固穩(wěn)定，冷卻的要求，檢修，運行可靠。圖1^4直流電機結(jié)構(gòu)圏1—風扇2—機座—電樞4—主磁極5—刷架6—換向器7—接線板魯一出線蠢A換向磁極10^端1￡一、定子定子的作用是產(chǎn)生磁場和作為電機機械支撐。它由主磁極、換向磁極、電刷、機座、端蓋和軸承等組成二、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子又稱電樞，是電機的旋轉(zhuǎn)部分。它由電樞鐵心、繞組、換向器等組成。三、銘牌和額定值為了使電機安全而有效地運行，制造廠對電機的工作條件都加以技術(shù)規(guī)定。按照規(guī)定的工作條件進行運行的狀態(tài)叫做額定工作狀態(tài)。電機在額定工作時的各種技術(shù)數(shù)據(jù)叫做額定值，一般加下標e表示。這些額定值都列在電機的銘牌上，使用電機前，應(yīng)熟悉銘牌。使用中的實際值，一般不應(yīng)超過銘牌所規(guī)定的額定值。（一）型號：它表示電機的類別。例如：Z2--12Z：直流；2：設(shè)計序號；1：鐵心長度；2：機座號（二）額定電流Ie：指電源輸入到電動機的允許電流。（三）額定電壓Ue：指輸入到電動機上的允許電壓。（四）額定轉(zhuǎn)速ne：這是指電機在額定工作狀態(tài)時，應(yīng)達到的轉(zhuǎn)速。（五）額定功率（額定容量）Pe：指在額定電壓、額定電流和額定轉(zhuǎn)速下，電動機軸上輸出的機械功率Pe=Uexiexne（六）額定效率ne：額定功率與輸入功率之比，稱為電機的額定效率，即ne=（額定功率/輸入功率）x100%直流電機的勵磁方式按勵磁方式不同，電機可分為（一）他勵直流電機電樞和勵磁繞組由兩個獨立的直流電源供電。（二）并勵直流電機電樞和勵磁繞組并聯(lián)后由一個獨立的直流電源供電。（二）串勵直流電機電樞和勵磁繞組串聯(lián)后由一個獨立的直流電源供電（四）復(fù)勵直流電機復(fù)勵電機有兩個繞組，一個并勵繞組，一個串勵（四）復(fù)勵直流電機復(fù)勵電機有兩個繞組，一個并勵繞組，一個串勵繞組，并勵繞組和電樞并聯(lián)，和串勵繞組串聯(lián)后由一個獨立的直流電源供電。直流電機調(diào)速特性、直流電機的轉(zhuǎn)速公式：:電機磁通量，與勵磁電流有關(guān);:電樞回路電阻；:電機的扭矩；:電樞電壓；問題：直流電機調(diào)速的方式有幾種？

、直流電機的機械特性1.固有特性N點：額定狀態(tài)。點：臨界狀態(tài).2.人為特性(1)增加電樞電路電阻(1)增加電樞電路電阻_?FCe*nCECr#N2T(/?廣盡)-即機械特性變軟心T目前我們使用的直流調(diào)速器主要通過上述哪些方式進行調(diào)速?你所知道的哪些設(shè)備是采用這種方式進行啟動的？為什么要采用這種啟動方式？有什么好處？串聯(lián)（/?也七％）起動：螞二艮十爲也十爲跑起動椿矩（電流）：耳01）=（1-5~2.0）G@叔）切除Rm:兔=2%1切換轉(zhuǎn)矩（電流）：r2（j2）=ci-i~1-2）厲）、他勵直流電機的能耗制動:ii直流調(diào)速器基本原理功能一、直流電機調(diào)速器的工作原理4Q系列三相交流電源電樞回路控制框圖:&6DCKi-2K11-ZXI3-25X13-1K2^1X2&2X24-1rX1&2MlIMX2Z-1>X22-2>圈4JCX21-1XZ3-1JCZ3-2<X￡5-2&6DCKi-2K11-ZXI3-25X13-1K2^1X2&2X24-1rX1&2MlIMX2Z-1>X22-2>圈4JCX21-1XZ3-1JCZ3-2<X￡5-2iiiiA—":C(L-j,,15:C(L-jjC98043-A7007I1=”XAJCC96043-A7007'w?i*bhia?Ii町?rbi通過對大功率晶閘管的導通角的控制，將交流電整流為所需的直流電，提供給直流電動機使用；上圖為三相全橋整流，4Q（4象限運行）動力部分基本原理圖；可實現(xiàn)回饋制動功能；單相交流電源供電原理與上圖基本相同，上圖中減少一對晶閘管即可；（單相供電主要應(yīng)用于小功率驅(qū)動器）ii1Q系列三相交流電源電樞回路控制框圖:oeaiiiIF-q7I—II?想1U11V11W1aX14.12X.14-12—234.X3-3環(huán)2：h11311oeaiiiIF-q7I—II?想1U11V11W1aX14.12X.14-12—234.X3-3環(huán)2：h11311TL1itT

iJL]J￡—>C9fi043^A7011C98043-陌011-^X12-2Mil叫9?X1IiHFHFHh1'1TE卅扉HhL|卜,CKS5-1X!5-2ii上圖為三相全橋整流，1Q（1）象限運行）動力部分基本原理圖；（與4Q相比較j減少使用6只晶閘管）；沒有回饋制動功能；

C98043-A70103U13W1XF-IG2AK1C98043-A70103U13W1XF-IG2AK1—--—pr--f\*JLtsXjPHiPHYV7!X=2-23D3C勵磁回路控制原理圖，通過控制兩只晶閘管的導通角，可以控制輸出的直流電壓;直流調(diào)速器從控制核心的角度分為：模擬控制和數(shù)字控制；模擬式直流調(diào)速器的特點：電路簡單，價格較為便宜，性價比較好，但參數(shù)可調(diào)整的較少,調(diào)整參數(shù)不直觀，更多的憑經(jīng)驗辦事，且無法直觀了解調(diào)速器的運行狀態(tài)；數(shù)字式直流調(diào)速器的特點：功能強大，價格較同規(guī)格的模擬式產(chǎn)品貴，參數(shù)調(diào)整較為方便、故障診斷功能強大；調(diào)速穩(wěn)定性好，不會因為時間長而發(fā)生信號漂移的問題；直流調(diào)速器主要以調(diào)節(jié)上述兩個指標為整個控制目標