直流电动机调速设计
直流电动机的调速方法
直流电动机的调速方法直流电动机是一种常见的电动机类型，它在工业生产中起着非常重要的作用。
在实际应用中，我们经常需要对直流电动机进行调速，以满足不同工况下的需求。
接下来，我将介绍几种常见的直流电动机调速方法。
第一种调速方法是电压调制调速。
这种方法通过改变电动机的输入电压来实现调速。
当电动机的输入电压增加时，电动机的转速也会随之增加；反之，当电压减小时，电动机的转速也会减小。
这种调速方法简单易行，但是需要注意的是，电动机的负载特性对电压调制调速的影响较大，需要根据具体情况进行调整。
第二种调速方法是串联调速。
串联调速是通过改变电动机的励磁电流来实现调速。
当励磁电流增大时，电动机的转速也会增大；反之，当励磁电流减小时，电动机的转速也会减小。
串联调速方法适用于对电动机转速范围要求较大的情况，但是需要注意的是，励磁电流的调整需要谨慎，以免影响电动机的稳定运行。
第三种调速方法是分流调速。
分流调速是通过改变电动机的场极电流来实现调速。
当场极电流增大时，电动机的转速也会增大；反之，当场极电流减小时，电动机的转速也会减小。
分流调速方法适用于对电动机转速精度要求较高的情况，但是需要注意的是，场极电流的调整需要考虑到电动机的励磁特性，以免影响电动机的稳定性能。
除了上述几种常见的调速方法外，还有一些其他的调速方法，如电子调速、机械调速等。
这些调速方法各有特点，可以根据具体的应用需求选择合适的调速方法。
总的来说，直流电动机的调速方法有多种多样，我们可以根据具体的应用需求选择合适的调速方法。
在实际应用中，需要根据电动机的特性和工作环境来进行合理的调整，以确保电动机能够稳定、高效地运行。
希望以上内容能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。
直流有刷电动机恒功率调速的方法
直流有刷电动机恒功率调速的方法
直流有刷电动机恒功率调速的方法有以下几种：
1. 电压调节法：通过改变电机的输入电压来调节电机的转速。
当负载增加时，由于输出功率需要保持不变，可以增加输入电压，提高电机转速。
2. 电枢调节法：通过改变电机的电枢电流来调节电机的转速。
当负载增加时，可以增大电枢电流，提高电机的转速。
3. 恒流调节法：在负载变化时，通过电流反馈调节电机的电枢电流，从而保持稳定的输出功率。
4. 共励调节法：通过同时调节电枢电流和励磁电流，来调节电机的转速和转矩，从而实现恒功率调速。
这些方法可以单独使用，也可以结合使用，具体的选择取决于电机和系统的需求。
直流电动机的PWM调压调速原理
直流电动机的PWM调压调速原理
直流电动机的PWM调压调速是指通过调节脉宽调制（PWM）信号的占空比，控制直流电动机的电压和转速。
其原理是利用数字信号的高低电平与时间的对应关系，通过高电平和低电平的时间比例来控制脉冲信号的平均值，从而实现对电动机的调压和调速。
具体来说，PWM调压调速主要包括以下几个步骤：
1.信号发生器：使用微控制器或其他信号发生器产生一个固定频率的方波信号，通常频率为几千赫兹到几十千赫兹。
这个信号称为PWM基准信号。
2.调制器：通过控制占空比，将PWM基准信号转换为调制后的PWM信号。
占空比是指高电平持续的时间与一个周期的比值。
例如，占空比为50%的PWM信号表示高电平和低电平持续时间相等。
调制器可以是硬件电路或者软件控制的。
3.电压调节：将调制后的PWM信号经过滤波器平滑输出，形成电压调节信号。
滤波器通常使用低通滤波器，将PWM信号的高频成分滤除，得到平均电压。
4.转速控制：通过调节占空比，改变PWM信号的高电平时间，从而改变直流电动机的平均电压。
占空比越大，输出电压就越高；占空比越小，输出电压就越低。
5.转速反馈：为了实现闭环控制，通常需要通过传感器获取直流电动机的转速，并将转速信息反馈给调速控制器。
调速控制器会根据反馈信号与设定的转速进行比较，调节占空比控制电动机的转速。
总结起来，PWM调压调速原理就是通过调节PWM信号的占空比控制直流电动机的电压和转速。
通过改变占空比，可以改变PWM信号的高电平时间，从而改变电动机的平均电压和转速。
同时，结合转速反馈，可以实现封闭环控制，使电动机的转速能够与设定值保持一致。
简述直流电动机的调速方法。
简述直流电动机的调速方法。
直流电动机是一种无刷直流电机,其工作原理基于电枢的旋转,其调速方法
主要有以下几种:
1. 电阻调速:将直流电动机接入电阻器中,通过改变电阻的大小来控制电动机的转速。
这种方法的优点是调速范围宽,但缺点是调速效率低,而且电阻器易损坏。
2. 电容调速:在直流电动机的转轴上加装电容,通过改变电容的大小来控制电动机的转速。
这种方法的优点是调速效率高,但缺点是需要较大的电容,而且容易引起电动机故障。
3. 串激调速:在直流电动机的转轴上串联一个电阻和一个电感,通过改变它们的相对大小来控制电动机的转速。
这种方法的优点是调速范围宽,但缺点是需要复杂的电路,而且容易引起电动机故障。
4. 反相调速:在直流电动机的转轴上加装一个电容器和一个电阻,通过改变它们的相对大小来控制电动机的转速。
这种方法的优点是调速效率高,但缺点是需要较大的电容器,而且容易引起电动机故障。
除了以上几种调速方法外,还有一些其他的方法,例如脉冲调速、积分调速等。
这些方法在实际应用中要根据具体情况选择使用。
直流电动机的调速方法的选择应该考虑到调速范围、调速效率、电动机的性能和稳定性等因素。
在实际应用中,需要根据具体的情况和要求选择合适的调速方法。
1-3 直流电动机的脉宽调制(PWM)调速
若VT1关断时间长，在t=t2时，电枢电流ia衰减 到零，那么在电动机内电势Ea的作用下，VT2导通， 电枢电流ia 将沿着相反的方向从B点流入A点，电机 进入能耗制动。通过控制VT2的时间间隔可以控制电 机的制动转矩 注意：在VT1重新导通之间，必须先关闭VT2， 让电枢电流经过VD1续流，电机短时进入再生制动状 态，否则在VT2还没有完全关断之前就让VT1导通， 电源经过VT2、VT1直接短路，损坏开关元件。
1、单极性脉宽调制方式 系统输出电压UA的极性是通过一个控制电压Uc 来改变的。 Uc为正，VT1与VT2交替导通，VT4一直导通， VT3关断，此时，B点总是为正，A点总是为负 Uc为负，VT3与VT4交替导通，VT2一直导通， VT1关断，此时，B点总是为负，A点总是为正
工作原理： Uc为正时 0<t<t1时，VT1导通，VT2关断，若Us>Ea， 电枢电流经VT1、VT4从B流到A，电机处在电动 机状态。 在t1<t<T时，VT1关闭，VD2与VT4续流，电枢 电流方向不变，电机仍处在电动机状态。 若在t1<t<T期间的某一时刻t2电枢电流衰减到 零，那么在t2<t<T期间，Ea使VT2导通，电枢电 流反向，经VT2、VD4从A流到B，电机进入能耗 制动状态 若Ea>Us，在VT2关断期间，电枢电流经VD1 和VD4输回电网，电机作再生制动 Uc为负时，原理与此类似，电机反向
如果电流连续，则电机始终处于电动状态 若在t1<t<T期间的某一时刻t2电枢电流衰减到 零，那么在t2<t<T期间，Us和Ea共同作用，使 VT2、VT3导通，电枢电流反向，经VT2、VT3从A 流到B，电机进入反接制动状态 在VT1、VT4再次导通之前，必须关断VT2、 VT3，电枢电流VD1、VD4续流，电机进入再生制 动
直流电动机的调速
一概述随着电力电子器件的发展，大功率变流技术前进到一个以弱电为控制，强电为输出的新时代。
直流电机调速系统由于它在技术性能与经济指标上具有优越性，实施技术上也比较成熟，因此在冶金、机械、矿山、铁道、纺织、化工、造纸及发电设备等行业都得到了广泛的应用，已成为工业自动控制领域一个及其重要的组成部分。
一般工业生产中大量应用各种交直流电动机。
直流电动机有良好的调速性能，三相交流桥式全控整流是目前在各种整流电路中应用最为广泛的电力电子电路，在运用到在直流电机调速时可以采用这种电路。
三相交流桥式全空整流最初用途是传动控制，但目前应用的新领域是各种直流电源设计。
前者是三相交流桥式全控整流电路的传统领域，后者则是它当前和未来发展的新领域。
而高频、大功率、高可靠性开关电源是当今电源变换技术发展的重要方向之一。
从我国的实际情况来看很好地采用三相桥式全控整流给直流电机调速仍然有很广泛的应用市场。
这对改善我国科技现状水平，提高经济效益将起着重要作用，所以研究三相桥是全控整流直流调速系统有着深远的意义，它不仅能够大大改善各种机车的调速系统，为其提高安全、快速、低损耗的调速装置，在解决目前国际各国所面临的能源无谓的消耗起到立竿见影的效果。
二设计的总体思路2.1 直流电动机的调速方法采用改变电动机端电压调速的方法。
当额定励磁保持不变，理想空载转速n随U减小而减小，各特性线斜率不变，由此可实现额定转速以下大范围平滑调速，并且在整个调速范围内机械特性硬度不变。
变电压调速要有可调的直流电源，根据供电电源的种类分两种情况：一是采用可控变流装置，将交流电转变为可调的直流电。
二是采用直流斩波器，在具有恒定直流供电电源的地方，实现脉冲调压调速由于工矿企业中大多为交流电源，因此前一种情况应用最广。
晶闸管变流装置输出的直流脉动电压U加在电抗器L和电动d机电枢两端，L起滤波作用以及保持电流连续。
改变晶闸管触发电路的移相控制电压U，就可改变触发脉冲的控制角。
直流电动机的调速方法
直流电动机的调速方法
直流电动机是一种常见的电动机类型，可通过多种方法进行调速。
下面将介绍几种常用的直流电动机调速方法。
1. 电阻调速法：
通过改变外接电阻来改变电动机的终端电压，进而控制其转速。
调速范围相对较小，不适用于大功率电机。
2. 变磁调速法：
通过改变电动机的磁场强度来改变转矩和转速。
涉及到控制
电动机的励磁电流和电枢电流，调速范围较大。
3. 反电动势调速法：
利用电动机内部产生的反电动势，通过控制电源电压或电动
机的励磁电流来调节电机转速。
调速范围较大，但需要使用复杂的控制装置。
4. PWM调速法：
利用脉冲宽度调制技术，通过改变电源给电动机的占空比来
调节电机转速。
调速范围广，控制简单，效果较好。
5. 使用可变频率变电压供电系统：
通过改变电源的频率和电压来改变电机的转速。
调速范围广，但需要较复杂的电力电子设备。
以上是几种常见的直流电动机调速方法，不同的方法适用于不
同的场景和需求。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的调速方法。
直流电动机的三种调速方法
直流电动机的三种调速方法嘿，你知道直流电动机不？那家伙可有三种超厉害的调速方法呢！咱先说说调压调速吧。
这就好比开车时控制油门大小，通过改变电压来调节电机转速。
步骤嘛，就是用调压器啥的来改变加到电机上的电压。
那可不得注意别把电压调得太高或太低，不然电机可能就耍脾气不干啦！安全性方面呢，得确保调压器稳定可靠，别整出啥电火花吓人一跳。
稳定性也很重要呀，要是电压波动大，电机转速也跟着乱晃悠可不行。
这种方法在需要精确控制转速的场合很管用，比如一些精密加工设备。
就像雕刻大师手里的刻刀，得稳稳地控制速度才能雕出精美的作品呢！再说说调磁调速。
这就像驯马师控制马的缰绳，通过改变磁场强度来调速。
步骤就是调整励磁电流。
但可得小心别把磁场调得太弱，不然电机没力气干活啦！安全性上要注意防止磁场突然变化对周围设备的影响。
稳定性方面呢，励磁电流得稳定，不然电机转速也会忽上忽下。
这种方法在需要大范围调速的场合有优势，比如起重机啥的。
想象一下，起重机吊起重重的货物，得根据不同情况灵活调整速度，调磁调速就派上用场啦！还有串电阻调速。
这就像给跑步的人加上不同重量的沙袋，通过在电路中串入电阻来改变电机转速。
步骤就是选择合适的电阻接入电路。
可别乱串电阻，不然电机可能累趴下。
安全性要注意电阻别过热起火。
稳定性嘛，电阻得选得合适，不然转速不稳定。
这种方法在一些简单的调速场合挺好用，比如小风扇啥的。
就像夏天的小风扇，根据自己的需要调整风速，串电阻调速就能搞定。
总之，直流电动机这三种调速方法各有千秋。
根据不同的需求选择合适的方法，就能让直流电动机乖乖听话，为我们服务。
咱可得好好利用这些方法，让生活变得更美好呢！我的观点结论就是：直流电动机的三种调速方法都有其独特之处和适用场景，只要用得好，就能发挥大作用。
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目录1．直流电动机简介 (1)2．直流电动机的相关内容 (1)3．直流电动机调速简介 (4)4．他厉直流电动机的调速方法 (6)5．设计内容 (10)6．结论 (12)7．参考文献 (13)8．致谢 (14)9．设计感想 (15)直流电动机调速设计一. 直流电动机直流电动机是人类最早发明和应用的电机。
与交流电机相比，直流电机因结构复杂，维护困难，价格较贵等缺点制约了它的发展，但是由于直流电动机具有优良的起动，调速和制动性能，因此在工业领域中占有一席之地。
它是实现了电能转换成机械能的电机。
二.有关内容：〈一〉直流电动机的分类1、他励直流电动机2、并励直流电动机3、串励直流电动机4、复励直流电动机〈二〉直流电动机用途直流电动机具有优良的调速性能，调速范围宽，精度高，平滑性好，且调节方便，还具有较高的过载能力和优良的起动、制动性能，因此直流电动机特别适合于要求宽度调速范围的电气传动和有特殊性能要求的自动控制系统，例如：轧钢机、电力机、城市电车等。
直流电机与交流电机相比，其主要的缺点是换向问题。
它限制了直流电机的最大容量，增加了运行维护工作量，也导致其制造成本较高。
但目前仍有不少场合使用直流电动机。
〈三〉直流电动机的结构图1 直流电机装配结构图1—换向器 2—电刷装置 3—机座 4—主磁极 5—换向极 6—端盖 7—风扇 8—电枢绕组 9—电枢铁心直流电动机主要由磁极，电枢，换向器三部分组成。
（1）磁极是电动机中产生磁场的装置，它分为极心和极掌两部分。
极心上放置励磁绕组，极掌的作用是使电动机空隙中磁感应强度得分布最为合适，并用来挡住励磁绕组；磁极是用钢片叠成的，固定在机座上；机座也是磁路的一部分。
机座常用铸钢制成。
（2）电枢。
电枢是电动机中产生感应电动势的部分。
直流电动机的电枢是旋转的，电枢铁心成圆柱状，由硅钢片叠成，表面冲有槽，槽中放有电枢绕组。
（3）换向器。
换向器是直流电动机的一种特殊装置，主要有许多换向片组成，每两个相邻的换向片中间是绝缘片。
在换向器的表面用弹簧压着固定的电刷，使转动的电枢绕组可以同外电路连接。
换向器是直流电动机的结构特征，易于识别。
三.直流电动机调速一、什么是调速在现代工业中，为了提高生产率和满足生产工艺的要求，生产机械需要在不同速度下运行。
例如：车床切削工件时，粗加工用低速，精加工用高速；轧钢机在轧制不同钢种和不同规格的钢材时，需用不同的轧制速度。
这些事例说明，生产机械的工作速度需要根据工艺要求而可以调节。
所谓调速，就是根据生产机械工艺要求人为的改变电力拖动系统的速度。
二、调速的方法1、机械调速：电动机的速度不改变，仅改变传动机械的传动比来改变工 作机构的速度。
2、电气调速：人为的改变电动机的参数，使同一个机械负载得到不同的 转速。
3、电气—机械调速：电气调速与机械调速相结合。
三、调速的技术指标1、调速范围指电动机在额定负载下调节转速时，它所能达到的最高转速与最低转速之比，即D=n max /n min不同的生产机械对电机的调速范围有不同的要求。
要扩大调速范围，必须尽可能的提高电动机的最高转速和降低电动机的最低转速。
最高转速受电动机换向条件及机械强度的限制；最低转速受生产机械对转速的相对稳定要求限制。
2、静差率（调速得相对稳定性）转速的相对稳定性是指负载变化时，转速变化的程度。
转速变化小，其相对稳定性好。
转速的相对稳定性用静差率S 表示S=oo n n n如图1所示不同的生产机械，其允许的静差率是不同的。
若对静差率这一指标要求过高，即S 值越小，则调速范围D 就越小。
反之，若要求调速范围D 越大，则静差率S 也越大，转速的相对稳定性越差。
3、调速的平滑性在一定的调速范围内，调速的级数越多，则认为调速越平滑。
平滑性用平滑系数衡量，它是相邻两级之比k=n i / n i-1k 越接近1，则系统调速的平滑性越好。
当k=1时，称无级调速，即转速可以连续调节。
4、调速的经济性调速的经济性指标决定于调速系统的设备投资及运行费用，而运行费用又决定于调速过程中的损耗，一般可以用来说明。
P P P ∆-=22η四 调速的方法分类（1）、电枢回路串电阻调速（2）、降低电枢电压调速（3）、减弱励磁磁通调速四 他励直流电动机的调速方法〈一〉、改变电枢电阻调速（1）、电枢回路串电阻保持电源电压及励磁电流额定值不变，只在电枢回路中串入电阻时的人 为特性为：T C C R R C U n NT e s a N e N 2ψ+-ψ= 与固有特性相比，电枢串电阻时理想空载转速n 0不变，但斜率β随串联电阻s R 的增大而增大，所以特性变软。
在电枢回路中串入不同的电阻时，电动机将运行于不同的转速，如图2所示：（图中的负载为恒转矩负载）从图中可以看出，当电枢回路串入电阻时，电动机的机械特性将增大，电动机和负载的机械特性的交点将下移，即电动机稳定运行转速降低。
（2）、优点实现简单，操作方便。
（3）、缺点1） 低俗时机械特性变软，静差率增大，相对稳定性变差。
2） 只能在基速以下调节速，因而调速范围较小，一般D ≤2。
3） 由于电阻是分级切除的，所以只能实现有级调速，平滑性差。
4） 由于串接电阻上要消耗电功率，因而经济性较差，而且转速越低，能耗越大。
〈二〉、改变电枢电源电压调速由于电动机的工作电压以额定电压为上限，因此改变电压时，只能在低于额定电压的范围内变化。
保持电枢电阻和励磁磁通不变，只改变电枢电压U 时的人为特性为T C C R C U n N T e a N e 2'ψψ-=与固有特性相比，降低电压时的人为特性的斜率β不变，但理想空载转速o n 随电压的降低而正比减小。
因此降低电压时的人为特性是位于固有特性下方，且与固有特性平行的一组直线，如图3所示：（拖动的负载为恒转矩负载）从图中可以看出，当电枢电源电压为额定值时，电动机和负载的机械特性的交点为A ，转速为n ;电压降低到U 1后，交点为n 1;电压为U 2,交点为A 2,转速为n 2;电压为U 3,交点为A 3,转速为n 3;电枢电源电压越低，转速也越低。
同样，改变电枢电源电压调速方法的调速范围也只能在额定转速和零转速之间调节。
（2）、优点1） 电源电压能够平滑调节，可以实现无级调速。
2） 调速前后机械特性的斜率不变，硬度较高，负载变化时，速度稳定性好。
3） 无论轻载还是重载，调速范围相同，一般可达D=2.5~12。
4） 电能损耗较小，专素下调时可再生制动，调速经济性较好。
（3）、缺点需要一套电压可连续调节的直流电源。
〈三〉、弱磁调速改变励磁回路调节电阻，就可以改变励磁电流，从而改变励磁磁通。
由于电动机额定运行时，磁路已经开始饱和，即使再成倍增加励磁电流，磁通也不会有明显增加，何况由于励磁绕组发热条件的限制，励磁电流也不允许再大幅度的增加，因此，只能在额定值以下调节励磁电流，即只能减弱励磁磁通。
保持电枢电源电压、电枢电组a R R =不变，只减弱磁通ψ时的人为特性为 T C C R C U n T e a e N 2ψ-ψ= 电动机拖动的负载转矩不很大时，减小直流电动机的励磁磁通时，可使电动机的转速升高。
如图四所示图4从图中可以看出，当励磁磁通为额定值N Φ时，电动机和负载的机械特性的交点为A,转速为n;励磁磁通为2Φ时，理想空载转速增大，同时机械特性的斜率也变大，交点为A 2,转速为n 2;励磁磁通减少为1Φ时，交点为A 1转速为n 1。
弱磁调速的范围是在额定转速与电动机所允许最高转速之间调节，单独使用弱磁调速的方法，调速的范围不会很大。
2）、优点1）控制方便，能量损耗小。
2）可连续调节励磁电流，以实现无级调速。
3）设备简单，调速平滑性好。
4）由于转速升高，输出功率也增大，电动机的效率基本不变，经济性比较好。
（3）、缺点1）机械特性的斜率变大，特性边软。
2）转速的升高受到电机换向的能力和机械强度的限制，在额定转速以上采用弱磁调速。
3）调速范围一般不大D2。
〈五〉、调速方式与负载类型的配合为了是使电动机得到充分利用，根据不同的负载，应选用相应的调速方式。
通常，恒转矩负载应采用恒转矩调速方式，恒功率负载应采用恒功率调速方式，这样可是调速方式与负载类型相匹配，电动机可以被充分利用。
恒转矩调速方式指，在整个调速过程中保持电动机电磁转矩T不变。
恒功率调速方式指，在整个调速过程中保持电动机电磁功率P不变。
电枢电路串接电阻调速和降压调速属于恒转矩方式，而弱磁调速属于恒功率调速方式。
对于风机负载，三种调速方法都不十分合适，但采用电枢电路串接电阻调速和降压调速要比弱磁调速合适一些。
四、设计内容：一台他励直流电动机，其铭牌数据为：22=N P KW220=N U V110=N I A1500=N n r/min 已知电枢电阻1.0=a R Ω，电动机拖动额定恒转矩负载运行⑴若采用电枢串电阻的方法将转速降至1000 r/min ，应串多大的电阻？ ⑵若采用降低电源电压的方法进行调速，将转速调至1000 r/min ，电源电压应为多少伏？⑶采用改变励磁电流调速，若要将转矩增加至1800 r/min ，ΦE C 等于多少？内容解析：1、电枢串接电阻调速根据他励直流电动机的电动平衡方程式，可得到额定运行时的电枢电动势为=-=a N N aN R I U E 220－110⨯0.1=209根据n C E E a Φ=，由于串电阻调速前后的磁通Φ不变，因此调速前后的电动势与转速成正比，故转速为1000 r/min 时的电动势为 15001000==aN N a E n n E ×209=139.3 V 根据a T I C T Φ=，由于调速前后的磁通Φ不变，L T T =未变，因此调速前后的电枢电流N a I I =不变，故串电阻调速至1000 r/min 时的电动势平衡方程式为)(pa a N a N R R I E U ++=所串电阻为 ≈--=--=1.01103.139220a N a N pa R I E U R 0.634Ω2、改变电压调速由上步1的计算可知，采用降低电压的方法把转速降至1000 r/min 时，电动势139=a E .V ，L T T =未变，电枢电流N a I I =，故转速降到1000 r/min 时电压为=+=a N a R I E U 139 + 110⨯0.1＝150 V3. 采用改变励磁电流调速:=⨯==150022000260260ππN N N n P T 140.1 N •m 由于恒功率负载的转矩与转速成反比关系，故忽略空载转矩时，调速后的电磁转矩为N N T n n T ==1.14018001500⨯=116.75 N •m由于转速n=T C C R C U T E aE a 2Φ-Φ，将数据代入，得 75.1161.022018002⨯Φ-Φ=T E E C C C 整理后得1800022.1220)(2=+Φ-ΦE E C C1164.01800222.1180042202202=⨯⨯⨯-±=ΦE C 或 0.0058五、结论1、直流电动机调速的目的是为了提高生产效率或满足生产工艺的要求，电力拖动系统的调速可以采用机械调速、电气调速、电气—机械调速。