直流调速系统研究方法论述

❶ 直流电动机的调速方法有哪些各有什么特点

直流电动机的调速方法：

一，可以直接使用调压器改变输入电压调速，常用于千瓦级别电机。

二，可控硅移相调速几十千瓦到几百千瓦级别电机调速。

三，脉宽调速几十瓦到几百瓦级别电机调速。四改变电刷位置调速特殊电机比方汽车雨刷器电机。

特点：

1.调压器改变输入电压调速：1、弱磁调速，改变历磁电压，降压就升速，升压就降速。 2、改变电枢电压，升压就升速，降压就降速，这个采用得很多。 总之改变电压必需要有一个调压装置，可以是串电阴，可以是用直流调压器。 但在弱磁调速中，历磁电压一定要有，如果没有历磁电压将会产生飞车，那是很危险的。

2、可控硅移相调速：移相触发是可控硅控制的一种方式，其是通过控制可控硅的导通角大小来控制可控硅的导能量，从而改变负载上所加的功率。特点控制波动小，使输出电流、电压平滑升降。

3、脉宽调速：一，可以直接使用调压器改变输入电压调速，常用于千瓦级别电机。二，可控硅移相调速几十千瓦到几百千瓦级别电机调速。三，脉宽调速几十瓦到几百瓦级别电机调速。四改变电刷位置调速特殊电机比方汽车雨刷器电机。

❷ 直流电机的调速方法有哪些

1、改变电枢回路电阻调速

当负载一定时，随着串入的外接电阻R的增大，电枢回路总电阻增大，电动机转速就降低。

2、改变电枢电压调速

连续改变电枢供电电压，可以使直流电动机在很宽的范围内实现无级调速。

3、采用晶闸管变流器供电的调速方法

变电枢电压调速是直流电机调速系统中应用最广的一种调速方法。

4、采用大功率半导体器件的直流电动机脉宽调速方法

(2)直流调速系统研究方法论述扩展阅读：

特点

1、调速性能好。所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。

2、起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。

原理

要使电枢受到一个方向不变的电磁转矩，关键在于：当线圈边在不同极性的磁极下，如何将流过线圈中的电流方向及时地加以变换，即进行所谓“换向”。为此必须增添一个叫做换向器的装置，换向器配合电刷可保证每个极下线圈边中电流始终是一个方向，就可以使电动机能连续的旋转

参考资料来源：网络-直流电动机调速

❸ 简述直流电动机调速方法

三相交流电机调速有哪些方法
1
变极调速.2变频调速.3变转差率调速...
三相交流电机有很多种。
1.普通三相鼠笼式。这种电机只能通过变频器改变电源频率和电压调速（F/U)。
2.三相绕线式电机，可以通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机的机械特性达到调速的目的。这种方式常
用在吊车上。长时间工作大功率的绕线式电机调速不用电阻串接，因为电阻会消耗大量的电能。通常是串可控硅，通过控制可控硅的导通角控制电流。相当于改变回路中的电阻达到同上效果
。转子的电能经可控硅组整流后，再逆变送回电网。这种方式称为串级调速。配上好的调速控制柜，据说可以和直流电机调速相比美。
3.多极电机。这种电机有一组或多组绕组。通过改变接在接线合中的绕组引线接法，改变电机极数调速。最常见的4/2极电机用（角/双Y)接。
4.三相整流子电机。这是一种很老式的调速电机，现在很用了。这种电机结构复杂，它的转子和直流电机转子差不多，也有换向器，和电刷。通过机械机构改变电刷相对位置，改变转子组绕组的电动势改变电流而调速。这种电机用的是三相流电，但是，严格上来说，其实它是直流机。原理是有点象串砺直流机。
5.滑差调速器。这种方式其实不是改变电机转速。而是改变和是电机轴相连的滑差离合器的离合度，改变离合器输出轴的转速来调速的。还有如，硅油离合器，磁粉离合器，等等，一此离合机械装置和三相电机配套，用来调速的方式。严格上来说不算是三相电机的调还方式。但是很多教材常常把它们算作调速方式和一种。
直流电机的调速方法
一是调节电枢电压，二是调节励磁电流，
而常见的微型直流电机，其磁场都是固定的，不可调的永磁体，
所以只好调节电枢电压，要说有那几种调节电枢电压方法，
常用的一是可控硅调压法，再就是脉宽调制法(PWM)。
PWM的H型属于调压调速。PWM的H桥只能实现大功率调速。国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。
还有弱磁调速，通过适当减弱励磁磁场的办法也可以调速。
直流电机的3种调速方法各有什么优缺点?
不同的需要，采用不同的调速方式，应该说各有什么特点。
1.在全磁场状态，调电枢电压，适合应用在0~基速以下范围内调速。不能达到电机的最高转速。
2.在电枢全电压状态，调激磁电压，适合应用在基速以上，弱磁升速。
不能得到电机的较低转速。
3.在全磁场状态，调电枢电压，电枢全电压之后，弱磁升速。适合应用在调速范围大的情况。这是直流电机最完善的调速方式，但设备复杂，造价高。

❹ 可逆直流调速系统有哪两种实现方法，各有什么特点

直流调速用可控直流电源
改变电枢电压调速是直流调速系统采用的主要方法，调节电枢供电电压或者改变励磁磁通，都需要有专门的可控直流电源，常用的可控直流电源有以下三种：
（1）旋转变流机组。用交流电动机和直流发电机组成机组，以获得可调的直流电压。
（2）静止可控整流器。用静止的可控整流器，如汞弧整流器和晶闸管整流装置，产生可调的直流电压。
（3）直流斩波器或脉宽调制变换器。用恒定直流电源或不可控整流电源供电，利用直流斩波或脉宽调制的方法产生可调的直流平均电压。
下面分别对各种可控直流电源以及由它供电的直流调速系统作概括性介绍。

静止可控整流器
从20世纪50年代开始，采用汞弧整流器和闸流管这样的静止变流装置来代替旋转变流机组，形成所谓的离子拖动系统。离子拖动系统克服旋转变流机组的许多缺点，而且缩短了响应时间，但是由于汞弧整流器造价较高，体积仍然很大，维护麻烦，尤其是水银如果泄漏，将会污染环境，严重危害身体健康。因此，应用时间不长，到了20世纪60年代又让位给更为经济可靠的晶闸管整流器。
1957年，晶闸管问世，它是一种大功率半导体可控整流元件，俗称可控硅整流元件，简称“可控硅”，20世纪60年代起就已生产出成套的晶闸管整流装置。晶闸管问世以后，变流技术出现了根本性的变革。目前，采用晶闸管整流供电的直流电动机调速系统（即晶闸管－电动机调速系统，简称V-M系统，又称静止Ward-Leonard系统）已经成为直流调速系统的主要形式。图8.1所示是V-M系统的原理框图，图中V是晶闸管可控整流器，它可以是任意一种整流电路，通过调节触发装置GT的控制电压来移动触发脉冲的相位，从而改变整流输出电压平均值 ，实现电动机的平滑调速。和旋转变流机组及离子拖动变流相比，晶闸管整流不仅在经济性和可靠性上都有很大提高，而且在技术性能上显示出很大的优越性。晶闸管可控整流器的功率放大倍数大约在 ，控制功率小，有利于微电子技术引入到强电领域；在控制作用的快速性上也大大提高，有利于改善系统的动态性能。但是，晶闸管整流器也有它的缺点，主要表现在以下方面：
（1）晶闸管一般是单向导电元件，晶闸管整流器的电流是不允许反向的，这给电动机实现可逆运行造成困难。必须实现四象限可逆运行时，只好采用开关切换或正、反两组全控型整流电路，构成V-M可逆调速系统，后者所用变流设备要增多一倍。
（2）晶闸管元件对于过电压、过电流以及过高的/dt和di/dt十分敏感，其中任一指标超过允许值都可能在很短时间内元件损坏，因此必须有可靠的保护装置和符合要求的散热条件，而且在选择元件时还应保留足够的余量，以保证晶闸管装置的可靠运行。
（3）晶闸管的控制原理决定了只能滞后触发，因此，晶闸管可控制整流器对交流电源来说相当于一个感性负载，吸取滞后的无功电流，因此功率因素低，特别是在深调速状态，即系统在较低速运行时，晶闸管的导通角很小，使得系统的功率因素很低，并产生较大的高次谐波电流，引起电网电压波形畸变，殃及附近的用电设备。如果采用晶闸管整流装置的调速系统在电网中所占容量比重较大，将造成所谓的“电力公害”。为此，应采取相应的无功补偿、滤波和高次谐波的抑制措施。
（4）晶闸管整流装置的输出电压是脉动的，而且脉波数总是有限的。如果主电路电感不是非常大，则输出电流总存在连续和断续两种情况，因而机械特性也有连续和断续两段，连续段特性比较硬，基本上还是直线；断续段特性则很软，而且呈现出显着的非线性。

图8.1 晶闸管－电动机调速系统原理框图（V-M系统）

直流斩波器或脉宽调制变换器
直流斩波器又称直流调压器，是利用开关器件来实现通断控制，将直流电源电压断续加到负载上，通过通、断时间的变化来改变负载上的直流电压平均值，将固定电压的直流电源变成平均值可调的直流电源，亦称直流－直流变换器。它具有效率高、体积小、重量轻、成本低等优点，现广泛应用于地铁、电力机车、城市无轨电车以及电瓶搬运车等电力牵引设备的变速拖动中。
图8.2为直流斩波器的原理电路和输出电压波型，图中VT代表开关器件。当开关VT接通时，电源电压U。加到电动机上；当VT断开时，直流电源与电动机断开，电动机电枢端电压为零。如此反复，得电枢端电压波形如图2.5（b）所示。

图8.2 直流斩波器原理电路及输出电压波型
（a）原理图 （b）电压波型
这样，电动机电枢端电压的平均值为：
（8.1）
式中，T－开关器件的通断周期；
－开关器件的导通时间；
－占空比；
－开关频率。
由式（8.1）可知，直流斩波器的输出电压平均值 可以通过改变占空比 ，即通过改变开关器件导通或关断时间来调节，常用的改变输出平均电压的调制方法有以下三种：
（1）脉冲宽度调制（pulse width molation，简称PWM）。开关器件的通断周期T保持不变，只改变器件每次导通的时间 ，也就是脉冲周期不变，只改变脉冲的宽度，即定频调宽。
（2）脉冲频率调制（pulse frequency molation，简称PFW）。开关器件每次导通的时间 不变，只改变通断周期T或开关频率 ，也就是只改变开关的关断时间，即定宽调频，称为调频。
（3）两点式控制。开关器件的通断周期T和导通时间 均可变，即调宽调频，亦可称为混合调制。当负载电流或电压低于某一最小值时，使开关器件导通；当电流或电压高于某一最大值时，使开关器件关断。导通和关断的时间以及通断周期都是不确定的。
构成直流斩波器的开关器件过去用得较多的是普通晶闸管和逆导晶闸管，它们本身没有自关断的能力，必须有附加的关断电路，增加了装置的体积和复杂性，增加了损耗，而且由它们组成的斩波器开关频率低，输出电流脉动较大，调速范围有限。自20世纪70年代以来，电力电子器件迅速发展，研制并生产了多种既能控制其导通又能控制其关断的全控型器件，如门极可关断晶闸管（GTO）、电力电子晶体管（GTR）、电力场效应管（P-MOSFET）、绝缘栅双极型晶体管（IGBT）等，这些全控型器件性能优良，由它们构成的脉宽调制直流调速系统（简称PWM调速系统）近年来在中小功率直流传动中得到了迅猛的发展，与V-M调速相比，PWM调速系统有以下优点：
（1）采用全控型器件的PWM调速系统，其脉宽调制电路的开关频率高，一般在几kHz，因此系统的频带宽，响应速度快，动态抗扰能力强。
（2）由于开关频率高，仅靠电动机电枢电感的滤波作用就可以获得脉动很小的直流电流，电枢电流容易连续，系统的低速性能好，稳速精度高，调速范围宽，同时电动机的损耗和发热都较小。
（3）PWM系统中，主回路的电力电子器件工作在开关状态，损耗小，装置效率高，而且对交流电网的影响小，没有晶闸管整流器对电网的“污染”，功率因数高，效率高。
（4）主电路所需的功率元件少，线路简单，控制方便。
目前，受到器件容量的限制，PWM直流调速系统只用于中、小功率的系统