直流电动机概述 第1篇 /7 图1直流电机物理模型 直流传动控制系统 图上直流电动帆 +白 直流电动机的稳态特性 n=-1R KO 意上式可以看热有三种方法调节电动机的 图3直流电动机等效电路 (1)调节电枢供电电压U, 直流电动机稳态时电压平衡方程式 (2)减弱励磁磁通①： (3)改变电枢回路电阻R。 U=KDyn+I R=Cn+I R (1)调压调速nV=R.-R (2)变电阻调速。-心 。工作条件： 。工作条件 保特局磁重=重、 保持励磁雪=重、 保持电阻R=风， 保持电压0-： 调节过程： 调节过程： 改变电压→心 增加电阻尾→什 小→m,m R个n,n不变 。调速特性 调速特性： 转速下降，机械特性曲 转速下降，机械特性曲线 线平行下移
(3)调磁调速m=U-RVR K中人中K9%-4M 三种调速方法的性能与比较 。工作条件， 改变电阻只能有级调速；减弱磁通虽然能够平滑 保持电压U= 保持电阻R=R,: 调速，但调速范围不大，往往只是配合调压方案， 在基速（即电机额定转速）以上作小范围的弱磁升 。调节过程， 诚小勋磁中、→西 速。 Φ→mt,m↑ 因此，自动控制的直流调速系统往往以压口 调速特性 为主。 转速上升，机械特性曲线 变软。 调调道静性纯 直流调速系统以调压调速为主！ 内容提要 第2章 一晶闸管整流器直流电动机系统的工作原理 开环控制的直流调速系统 及调速特性 PWM变换器-直流电动机系统的工作原理 及调速特性 稳态调速性能指标和开环系统存在的问题 §21晶闸管整流器直流电动机系统的工作 原理及调速特性(VM系统) 2.11.电路组成 E 图2VM系主电略的等效电略图 电压瞬时值表达式为： 电动机反电动势V1 uno=E+ik+Ldi dt 整流电流瞬时值(A方 图2品闸管可控流舞供电的直流速系统(率 wn-E=元，R+L 主电路总电感 R 主电路总电阻@
2.1.2V-M系统的控制过程 2.1.3.晶闸管整流输出电压 调节控制电压， ☑ 在理想情况下，U,和U。之间呈线性关系： 改变触发装置GT输出脉冲的相 ,⊙0s Uao=KU (2-1) 改变可控整流器VT输出瞬时电 电的歌位改变物出的平均 式中，U—整流输出平均电压， ,控制电压， 0,-1R K一一品闸管整流器放大系数， 改变电机的转速口 KΦ 晶闸管整流输出的电压平均值： 。对于一般的全控整流电路，当电流波形连续时， 可用下式表示： 整流电路单相全波 三相半波三相全波 Uno=f(a) U。 2U. 6U. Un=U sin m cosa (2-3) m 6 式中，《—从自然换相点算起的触发脉冲控制角 U40 0.9U,cos 一《=0时的整流电压波形峰值： m—交流电源一周内的整流电压脉波数。 mU sin 2,1,4电枢回路的电流波形 电流脉动的原因：由于电压波形的脉动造成了电流波 形的脉动 T。=KDwl 晶闸管导通的条件： 在整流变压器二次侧额 定相电压和的瞬时值大 ☑的 于反电动势E时，晶闸管 才可能被触发导通 会产生电枢电流
为了使电枢电流连续：要有续流电感L! 如拼纸到纹下，靠墙作用可以准持也焦株 然而即使有续流 电感L, 当电动机所带负载电 康较小时， 电感中的 储能较少， 等到。下降到零时， 造成电流波形断续 在，上升阶段，电感储能： 在下降阶段，电感中的能量将释放出来维持电流连续。 V-M系统主电路的输出 抑制电流脉动和断续的措施 MAA ①增加整流电路相数，或采用多重化技术： ②设置电感量足够大的平波电抗器。 。)电流连造 6)电液能圆 V1系毓的电流波形 2,15V-M系统的机械特性 n= -U0-1R)n =,-△n 。当电流波形连续时，M系统的机械特性方程式为 n= (Uao-1R) (2-7 m-稳态速降 Ce 式中，Ce一电动机在额定慰通下的电动势系数 C。=Kpw 图2-5电流连续时V系统的机械特性
216晶闸管触发和整流装置的传递函数 0=K,-T) 稳态关系 Uao=KU 品闸管整流器的输入输出关系 uo()=Ku.(t-T） 安护时问是个初机但， 滑后作用是由品闸管整流装置的失控时间引起的。 大时间是个相部自然相之的时间，它与 交见电0◆和晶间冒号风物的典型有天， 最大失控时间计算 表2-2晶闸管整流器的失控时间(50H2) m (2-12 最大失控时间平均失控时间 整流电路形式 7smax(mS)T(ms)】 式中，∫—交流电源频率z), 单相半波 一周内整流电压的脉波数。 单相桥式（全波 平均失控时间 三相半波 66 三料相桥式 3.33 1.67 ■晶闸管装置的传递函数为 传递函数的近似处理 ()-u)=K. ·按泰勒级数展开，可得 ao(0=K,4(t-T) W(s)-K- 1+Ts- ++ m,6)= ■依据工程近似处理的原则，可忽略高次项 =K.e7 U.(s) (2-14) 把整流装置近似看作一阶惯性环节： K W,s)产+ (2-15