03.06 如何學好直流調速?

薛學銘


直流調速,一般指的是他勵有刷直流電機的調速,因為碳刷問題,一般場合的直流調速已經被變頻控制的異步電機調速替代了,但是幾十瓦甚至更小的一些電機,還在使用直流調速的,還有就是一些特別大的電機,也有直流調速系統在應用,直流調速,基本上都是在調壓,也就是通過改變電樞電壓和勵磁電壓來達到改變電機轉速的目的,請關注:容濟點火器

他勵直流電機,有勵磁線圈和電樞線圈,根據下邊的公式,轉速n和這些物理量有關係,

R是電機電樞內阻,阻值非常小,在電流I不大的情況下,IR可以忽略,Ke是電機的結構參數,φ是磁通量,Keφ是常數,所以轉速n和電樞電壓成正比例關係,改變電樞兩端的電壓,就可以改變電機轉速n。

這種調速方式,是恆轉矩調速,也就是說,最大轉矩不會隨著轉速的變動而變化。通過調整可控硅導通角,改變施加在電機電樞兩端的電壓就可以調速了。


如果不考慮成本的情況下,可以使用場效應管或者IGBT管,利用PWM斬波的方式來控制輸出電壓,這樣可以實現更理想的控制精度

如果要達到更高精度的速度控制要求,可以引入了測試發電機或者編碼器這些速度測量器件,採用速度環和電流環串級調速,達到更好的調速效果。

再次根據上邊的公司,如果減弱勵磁磁通Φ,同樣會引起轉速n的變化,Φ取決於勵磁線圈的電流大小,而這個電流在內阻忽略情況下,基本上也正比例於電壓,所以改變勵磁電壓,同樣可以改變電機轉速n。這種調速方式叫弱磁調速,它是恆功率調速,就是最大功率是固定的,如果轉速升高,扭矩會下降。


容濟點火器


改革開放初開始接觸直流調速傳功,當時國內生產可控硅直流調速裝置的以上海整流器廠為主,全由分立原組成,一個大櫃控一臺直流電機。光板子就有十幾塊(同步電源、穩壓電源、觸發電源、給定積分、速度環、電流環、輸出器、觸發器板六塊、勵磁電源〈用的還是硒整流〉)調試並非易事。你得掌握多門類電子技術,瞭解每一電子原件在電路中屬性。隨著改革開放深入逐漸引進以西門子6RA23、6RA28、6RA70、歐陸590、512、514為主流直流傳動裝置。這些數字化直流傳動裝置使用就方便多了,設置只需把相應的電機參數鍵入即可(有點類似變頻器設置)不行來個自適應整定,基本能正常運行了。經自適應整定如個別達不到理想狀態的,那就要憑經驗根據現象手動設置了,對吃透直流調速原理的也並非難事。


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