直流電機恒功率調速方式就是所謂的弱磁調速,這種調速方式,本質是恒轉矩調速方式的一種補充,主要是有些場合,需要比較寬的調速范圍,比如有些龍門床,需要電機加工時候進刀非常慢,扭矩要很高;而退回來時候扭矩很輕看是要跑非常快,這時候進刀時候用恒轉矩調速模式,而退回來時候用弱磁調速方式,這時候電機的最大功率是不變的。也有些電動車,低速上坡時候要跑很慢,需要很大扭力,而平路阻力小又想跑非???,這時候也需要用到恒功率調速,類似于機械變檔或者調減速比的方式來調速。一般弱磁調速,是不適合于永磁電機的,因此磁通Φ無法單獨控制。要弱磁,就是直接減少氣隙磁通Φ的大小,這時候可以降低勵磁線圈的電流,一般也會在勵磁線圈使用可控硅或者場效應管這些來做一個PI調整回來輸出一個電流源來實現(xiàn)。弱磁調速的時候,電機轉速越高,電機輸出的最大扭矩會越小,這個是需要注意的,而且一般也不會無限制的減小下去,大概能控制在額定勵磁電流的90%左右。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司,聯(lián)科技之紐帶,和智慧之創(chuàng)新。江蘇直流脈寬調制調速電源設備
電流調節(jié)器改用PI調節(jié)器:將電流滯環(huán)控制器改為電流PI調節(jié)器,PI調節(jié)器輸出為電樞電壓給定信號,不能直接作為GTO的驅動信號,需要經過脈寬調制輸出一個PWM波再作為GTO的門極電壓,控制其通斷,所以在電流PI調節(jié)器的后面增加一個比較器,輸入信號為電流PI調節(jié)器的輸出與三角載波信號,當LT輸出電壓高于三角波電壓時,輸出高電平,GTO觸發(fā)導通,否則輸出低電平,GTO關斷,從而形成占空比與LT輸出信號成正比的PWM波作為電樞電壓,實現(xiàn)電機的調速功能。示波器Scpoe1顯示的波形,由上而下分別為三角載波、電流調節(jié)器LT的輸出信號、經比較之后輸出的PWM信號的波形。三角載波信號的頻率為10kHz,所以GTO的開關頻率也為10kHz。江蘇直流脈寬調制調速電源設備誠鋮創(chuàng)惠,用心前行,進無止境。
穩(wěn)定:此過程與直流電機起動時的穩(wěn)定階段類似。此時由于轉速已接近給定轉速,Δun=ug-ufn很小,速度調節(jié)器ST作PI調節(jié),輸出電流給定值un下降,電流調節(jié)器輸入Δui=un-ufi變小,所以在LT的調節(jié)下,電樞電流開始下降至穩(wěn)定值,由于速度調節(jié)器的積分作用,速度有慣性,會出現(xiàn)速度超調的現(xiàn)象,之后在速度、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的調節(jié)作用下,轉速與電樞電流都趨于穩(wěn)定值。負載轉矩突變:在1.5s時直流電機軸上的負載轉矩TL發(fā)生突變,由原來的5N·m階躍變?yōu)?5N·m,此時負載轉矩大于電磁轉矩,電機減速,轉速稍微有所下降,轉速給定信號ug不變,速度調節(jié)器ST的輸入信號Δun=ug-ufn增大,但是增大的幅度比較小,所以ST作PI調節(jié),其輸出信號即電流調節(jié)器LT的給定信號un變大,LT的輸入信號Δui=un-ufi變大,LT進行閉環(huán)調節(jié),增大電樞電流從而增大電磁轉矩,直至電流稍微有所超調,此時電磁轉矩大于負載轉矩,電機加速,速度恢復到給定值,ST的輸入信號減小,輸出LT的給定值變小,電流稍微下降,直到電磁轉矩等于負載轉矩,轉矩平衡,電流維持新的穩(wěn)定值,電磁轉矩比原來大,所以電流比原來大。此過程為速度、電流雙閉環(huán)調節(jié)。
直流電機1.脈寬調制調速的原理與方法:1)原理:PWM的基本原理是通過輸出一個很高頻率的0/1信號,其中1的比例為δ(也叫做占空比),在積分元件的作用下,使得總的效果相當于輸出δ×A(A為高電平電壓)的電壓。通過改變占空比就可以調整輸出電壓,從而達到模擬輸出并控制電機轉速的效果。2)PWM的應用:在本實驗中主要應用脈寬調制調速控制電壓調制,從而控制直流電機轉速;此外,還可以應用在頻率調制等,如應用在蜂鳴器等。2.中斷原理1)外部中斷:采用邊沿觸發(fā)方式(當管腳INTO有由高電平變?yōu)榈碗娖降倪^程,便認為有中斷請求,EX0向置高電平,向CPU發(fā)出中斷請求)電機轉速就是一秒鐘之內INT0的中斷個數,電機每轉動一次,與之相連的偏心輪將遮擋光電對管一次,因此會產生一個脈沖,送到INT0。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司——追求品質,致力創(chuàng)新。
電磁調速。只用于滑差電機。通過改變勵磁線圈的電流無極平滑調速,機構簡單,但控制功率較小。不宜長期低速運行。變壓調速適合于直流電機,以及專門的調速交流電機(如實心轉子電機)。變頻調速尤其適合于交流電機,包括同步和異步電機。即使在實心轉子電機上,技術效果仍然優(yōu)于變壓調速,但成本高了。直流電機是種調速性能好、維修比較便宜、過載能力較強,受電磁干擾影響小,但是制造比較貴,有碳刷、靠性低、壽命短、保養(yǎng)維護工作量大的電機設備。直流電機調速器,還是誠鋮靠得住。濟南直流電機調速電源廠家
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由于直流電機電樞電路的電阻和電感很小,轉子有一定的機械慣性,所以電機通電時,電樞速度和起動初期對應的反電動勢都很小,起動電流很大。較大可達額定電流的15~20倍。該電流會對電網造成干擾,對機組造成機械沖擊,并對換向器產生火花。因此,直接合閘起動只適用于功率不超過4kW的電機(起動電流為額定電流的6到8倍),為了達到它的起動電流,我們可以怎樣做呢?為了降低直流電機的啟動電流,電樞電路中經常串聯(lián)專門設計的可變電阻。在啟動過程中,隨著速度的增加,及時逐步短路各段電阻,從而將啟動電流設置在一定的允許值內。這種起動方法稱為串聯(lián)電阻起動,非常簡單、輕便,廣泛應用于各種中小型直流電機中。但是,它不適用于電機、大中型直流電機,因為它們在啟動過程中能耗較大,啟動頻繁。但對于一些特殊需求,比如城市電車雖然經常啟動,但為了簡化設備,減輕重量,便于操作維護,通常采用串聯(lián)電阻啟動方式。江蘇直流脈寬調制調速電源設備
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