调速回路原理图
直流电机调速原理及框图说明
直流电机调速原理及框图说明（仅供参考）S-100直流电机调速器电路主要有主回路和控制回路两部分。
1、主回路由交流AC220V供电，插接端子AC1、AC2输入，经开关、压敏电阻RM1，可控硅整流器（SCR）TH12、TH3模块，电枢回路的取样电阻R0，外接直流电机电枢M+、M-组成。
励磁线圈回路由单相桥整流堆D32~D35，压敏电阻RM2，接入励磁L+、L-组成。
2、控制回路叙述如下：接通电源，合上选通开关SD（CN4~6点接通）T4晶体管导通，绿色发光二极管LD发亮，给定积分器、电压、电流调节器的电子开关打开，移相触发器IC6解除封锁，调速器进入工作状态。
分析几个主要环节回路：（1）给定积分输入的测速反馈输入回路：给定积分输入由IC1a、IC1b、R6、R7组成；R6用于降速时间调整，R7用于升速时间调整。
测速反馈输入由连接于测速电机端子14、电位计P3、测速表衰减电阻R11组成；电位计P3将测速电机的速度变化转换为电压变化信号，它与给定积分信号电压GT叠加于IC2a的反相输入端[即框图中的闭1→⊕处]相比较之后得出误差（△U）SJ再经IC2a进行比例放大后，IC2a输出速度调节电压SJ。
（2）电流调节回路：由取样电阻R0、IC5b、IC9、IC10、IC2b组成，R0上的电流反馈信号经IC5b放大，通过IC9、IC10。
光电耦合隔离分两路：一路送入IC2b电流调节器反相输入；另一路经P5输出一个补偿电压送到IC2a反相输入端，对速度进行补偿。
（3）触发角α控制回路：由IC3a、IC3b组成触发角α限制回路，把TH2、TH3可控硅导通角α控制在一个可靠的范围内，由IC2a输出的ST（无差调速）值，IC3a和IC3b输出的触发角限制电压Uα，电流调节回路送入的电流反馈电压三者输入到IC2b的反相输入端[即框图中的闭环2→⊕处]相比较，得出误差值经IC2b进行比例、积分放大后，输出移相调整电压△U，送入IC6[图中长块形模块集成电路块（脉冲移相器）]，就能调节IC6的输出移相脉冲，经IC7、IC8驱动T5、T6三极管的导通和截止，经同步脉冲变压器B2、B3输出输出发脉冲控制TH2、TH3可控硅的α导通角，使SCR输出可控直流电压给电枢，调节直流电机速度。
电路识图58-电动机调速控制电路详解
电路识图58-电动机调速控制电路详解一、电动机调速控制电路的结构组成首先要了解电路组成，明确电路中各主要部件与电路符号的对应关系。
三相交流感应电动机调速控制电路结构组成见下图。
该电路主要由供电电路、保护电路、控制电路和三相交流感应电动机（双速电动机）等构成，其中供电电路包括电源总开关QS；保护电路包括熔断器FU1~FU5，过热保护继电器FR1，FR2；控制电路包括停止按钮SB3，高速运转按钮SB2，低速运转按钮SB1，交流接触器KM1，KM2，KM3。
该电路中的高速运转按钮和低速运转按钮采用复合开关，内部设有一对常开触点和一对常闭触点，可起到联锁保护作用。
二、电动机调速控制电路工作过程从控制元件入手，通过对电路信号流程的分析，掌握电动机调速控制电路的工作过程。
1、电动机的低速运转过程第一步：合上电源总开关QS，接通三相电源；第二步：按下低速运转按钮SB1，常开触点SB1-1接通，常闭触点SB1-2断开；第三步：常开触点SB1-1接通，交流接触器KM1线圈得电，常开触点KM1-1接通，电动机定子绕组呈三角形，电动机开始低速运转，常开触点KM1-2接通，可实现自锁功能，常闭触点KM1-3断开，防止接触器KM2，KM3线圈得电，起联锁保护作用。
2、电动机的高速运转过程第一步：当电动机需要高速运转时，按下高速运转按钮SB2，常闭触点SB2-1断开，常开触点SB2-2接通；第二步：常闭触点SB2-1断开，接触器KM1线圈得电，常开常闭触点均复位，电动机断电低速惯性运转；第三步：常开触点SB2-2接通，交流接触器KM2,KM3线圈得电，常开触点KM2-2，KM3-2接通，实现自锁功能，常闭触点KM2-3，KM3-3断开，防止接触器KM1线圈得电；常开触点KM2-1，KM3-1接通；第三步：KM2-1，KM3-1接通后，电动机定子绕组成YY形连接，电动机开始高速运转。
3、电动机停机过程当电动机需要停机时，按下停止按钮SB3，无论电动机处于何种运行状态，交流接触器线圈均断电，常开、常闭触点全部复位，电动机停止运转。
1.7 电压反馈电流补偿控制的直流调速系统--1
电压负反馈信号的引出线应尽量靠近 电动机电枢两端。 电压反馈信号必须经过滤波
●
●
电压负反馈的调速系统不能弥补电枢 压降所造成的转速降落
Id
* Un ∆U + _ Un
Kp
Uc
Ks
பைடு நூலகம்
Udo +
Rpe _
Ud +
Ra _
E
n 1/Ce
γ
图 1－53 电压负反馈直流调速系统 － 稳态结构图
1.7.2 电流正反馈和补偿控制规律 电流正反馈和补偿控制规律
* K p K sU n
K p K s βI d
( R pe + Rs ) I d
K = γK P K S
电流正反馈作用的
K p K s βI d C e (1 + K )
项能够补偿两项
稳态速降， 稳态速降，当然就可以减小静差了
如果 1 + K − 1 + K − Ra = 0 就做到了无静差 无静差的条件：
K pKsβ
R pe + Rs
R + KRa β= = β cr K pKs
β cr
：临界电流反馈系数
R: 电枢回路总电阻， R
= R pe + R s + Ra
采样补偿控制的方法使静差为零， 采样补偿控制的方法使静差为零，叫做 “全补偿” 全补偿”
• “全补偿” 全补偿” 全补偿 • “欠补偿” 欠补偿” • “过补偿” 过补偿”
●
电流正反馈的作用又称作电流补偿控制
Id
Id β
U*
n
Rs+Rpe Ra
Ui + ∆U
直流电机调速器电路图555
直流电机调速器电路图555电力电子技术是一门新兴的应用于电力领域的电子技术，就是使用电力电子器件（如晶闸管，GTO，IGBT等）对电能进行变换和控制的技术。
也是一门综合了电子技术，控制技术和电力技术的新兴交叉学科。
直流电机是电机的主要类型之一。
直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。
它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机，用作直流发电机可以得到直流电源，而作为直流电动机，由于其优越的调速性能，在许多调速性能要求较高的场合，得到广泛使用。
直流电动机与交流电动机相比，具有结构复杂，维护困难，价格比较贵等缺点，应用不如交流电动机广泛。
但由于直流电动机有优良的启动，调速和制动性能，因此在工业领域中仍占有一席之地。
直流电机无级调速电路这块电路板电路简单，成本不高，制作容易，电路作简单分析：220V交流电经变压器T降压，P2整流，V5稳压得到9V直流电压，为四运放集成芯片LM324提供工作电源。
P1整流输出是提供直流电机励磁电源。
P4整流由可控硅控制得到0－200V的直流，接电机电枢，实现电机无级调速。
R1，C2是阻容元件，保护V1可控硅。
R3是串在电枢电路中作电流取样，当电机过载时，R3上电压增大，经D1整流，C3稳压，W1调节后进入LM324的12脚，与13脚比较从14脚输出到1脚，触发V7可控硅，D4 LED红色发光管亮，6脚电压拉高使V1可控硅不能触发，保护电机。
电机过载电流大小由W1调节。
市电过零检测，移相控制是由R5、R6降压，P3整流，经4N35隔离得到一个脉动直流进入14脚，从8脚到5脚输出是脉冲波，调节W2电位器即调节6脚的电压大小，可以改变脉冲的宽度，脉冲的中心与交流电过零时刻重合，使得双向可控硅很好地过零导通，D4是过载指示，D3是工作指示，W2是电机速度无级调节电位器。
电路制作好后只要元件合格，不用调整就可使用。
NE555做一个直流电机调速器把电机串联在集电极不要放在发射级在并联个反向的续流二极管防止击穿调整管12V直流电机高转矩电子调速器直流电机在一些应用中需要随时具有高转矩输出能力，无论它是处于低速还是高速运转。
12 调速回路(快速回路)18
由于泵和马达的排
量都可调，扩大了 回路的调速范围， 一般Re≤100 。
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容积节流调速回路
容积节流调速回路用压力补偿泵供油，用流量控制阀调定进入或流出 液压缸的流量来调节液压缸的速度；并使变量泵的供油量始终随流量 控制阀调定流量作相应的变化。这种回路无溢流损失，效率较高，速 度稳定性比容积调速回路好。
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4.采用增速缸的快速运动回路
增速缸由活塞缸与柱塞缸复合而成。 换向阀3处于左位，压力油经柱塞孔
进入增速缸小腔A ，推动活塞快速 向右移动，大腔B所需油液由充液阀 4从油箱吸取，活塞缸右腔油液经换 向阀回油箱。
当执行元件接触工件，工作压力升高，
顺序阀5开启，高压油关闭充液阀4， 并同时进入增速缸的大小腔A、B， 活塞转换成慢速运动，且推力增大。
回程时压力油进入主缸左腔，主缸右
腔油液通过充液阀7 排回充液油箱8 。
这种回路常用于冶金机械。
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习题：6-1、4、13。 7-1, 3.
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旁路节流调速回路的最大承载能力 不因AT增大而减小。 由于增加了定差减压阀的压力损失， 回路功率损失较节流阀调速回路大。 调速阀正常工作必须保持0.5～ 1MPa的压差，
旁通型调速阀只能用于进油节流调 速回路中。
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容积调速回路
容积调速回路通过改变液压泵和液压马达的排量来调节执行元件的速 度。由于没有节流损失和溢流损失，回路效率高，系统温升小，适用于 高速、大功率调速系统。 泵1补充主泵和马达的泄漏，改善主泵的吸油条件，置换部分发热油液以 降低系统温升。 泵的转速 np 和马达排量VM 视为常数，改变泵的排量Vp可使马达转速 nM 和输出功率 PM 随之成比例的变化。马达的输出转矩 TM 和回路的工作 压力Δp 取决于负载转矩，不会因调速而发生变化，所以这种回路常称为 恒转矩调速回路。
节流调速回路详解演示文稿
节流阀装在与 液压缸并联的支路 上，利用节流阀把 液压泵供油的一部 分排回油箱实现速 度调节
第20页，共35页。
（1）速度负载特性
考虑到泵的工作压力随负载变化，泵的输出流量qp
应计入泵的泄漏量随压力的变化 ,采qp用与前述相同的
分析方法可得速度表达式为：
v
q1
q pt
q p
q
• 功率适应回路基本特征： • 不论负载如何变化，也不论比例方向阀通
流面积如何调节，液压泵的输出流量q p始终 保持与比例方向阀所能通过的负载流量q1 相 等；液压泵的输出压力pp 始终比负载压力P1 大一恒定值，因而液压泵的输出功率Pp 始终 与负载所需功率 Pc适应。
第34页，共35页。
功率适应回路应用实例
• （1）负载特性
•
进入液压缸的流量即液压缸的速度不
仅与节流阀开度有关，而与负载或负载压
力变化无关，即回路的速度刚性在理论上
为无穷大。
• （2）调节特性
• 液压缸速度正比于节流阀的通流面积。
第25页，共35页。
• 液压泵的工作压力 PP能自动跟随负载F 或负载压力 P的1 增减而增减，并且始终 比负载压力 大P1一恒定值，即:
（1）速度负载特性
当不考虑泄漏和压缩时，活塞运动速度为：
活塞受力方程为：
q1
A1
p1
F A1
式 中 ：F — 外负载力； p2 — 液压缸回油腔压力，p20。
缸的流量方程为： q1 CAT (pT )m
q1 CAT ( pp p1)m ==
CAT ( p p
F )m A1
第12页，共35页。
P Pp P1 p1qp p1q1 p1q
液压系统节流调速回路性能实验
• 实验学时：2学时 • 实验类型：综合性实验 • 实验要求：必修
一、实验目的
1、了解节流调速回路的组成及调速原理。 2、掌握变负载工况下采用节流阀的进油路节流调速回路的速度负载特性； 2、测试采用节流阀的回油路节流调速回路的速度负载特性； 3、测试采用节流阀的旁油路节流调速回路的速度负载特性；
四、实验组织运行要求
根据本实验的特点、要求和具体条件，采 用集中授课的教学模式。
五、实验条件
RCYCS-C智能型液压综合实验台5台
六、思考题
1、根据实验结果分析比较三种节流调速回路的特点。 2、采用调速阀的进油路节流调速和节流阀的进油路节 流调速时，其速度负载特性曲线有何不同？
七、实验报告
1、实验前认真阅读实验指导书及教材上相应得理论知识。 2、实验数据记录。 3、将速度负载特性曲线绘制在实验报告的“实验总结” 栏中，将思考题解答填写在实验报告的“实验总结”栏中。
三、实验原理及方法
3.1 实验原理 3.1.1 变负载速度－负载特性的测试 3.1.2 实验软件功能
软件的操作功能：显示液压原理图、变负载速度－负载 特性和功率特性的测试、恒负载功率特性的测试、实验结果 表显示、变负载实验曲线显示、恒负载实验曲线显示、变负 载输出实验报告（HTML 格式）、恒负载输出实验报告（ HTML 格式）、删除实验记录、实验结果图查询、实验结果 表查询等。实验软件界面如图3-2所示：
(6) 在[实验项目选择]栏选中[变负载速度负载/功率特性测 试]，按[项目运行]键； (7) 鼠标按对话框上的[OK]键,工作缸右行； (8) 当工作缸左行至末端，鼠标按对话框上的[OK]键，该测 压点测试结束，同时又弹出一个[开始下次测试]的对话框； (9) 调整 Py1 至下一个加压点，重复 1.7-1.8 操作，直至测试 全部完成。
直流调速系统原理演示幻灯片
? 另外，有些生产机械的电动机可能会遇到堵转情况。例如 由于故障造成机械轴被卡住，或挖土机工作时遇到坚硬的 石头等。在这此情况下，由于闭环系统的机械特性很硬， 若没有限流环节的保护，电枢电流将远远超过允许值。
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电流截止负反馈的作用
可以通过一个电压比较环节，使电流负反馈环节只 有在电流超过某个允许值 (称为阈值 )时才起作用，这 就是电流截止负反馈。
G2
G3
0.01
30
解：由于负载变化量是扰动量，所以其扰动量的 误 差传递函数 为：
?
d (s) ?
1?
G3 (s) G1(s)G2 (S)G3 (S)H (s)
?
8.33(0.005s ? 1)
(0.1s ? 1)(0.02s ? 1)(0.005s ? 1) ? 16.66
故系统拢动量的 误差函数 ： E(s) ? ? d (s)? T(s)
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? 直流电动机(Direct Current Motor)
由基尔霍夫定律，可得他励直流电动机电枢回路的电
压方程：
ua
?
ia Ra
?
La
di d dt
?
e
14
代入他励直流电动机的机电参数：
Te ? C T ? ia
? Te
? TL
?
J
d dt
可得： TmTe
d 2n dt
?
Tm
dn ? n ? dt
转速的检测方式很多，有测速发电机、电磁感应传感 器、光电传感器等。读出量又分模拟量和数字量。此 系统中，转速反馈量需要的是模拟量，一般采用测速
测速反馈信号
U
与转速成正比，有：
fn
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调速回路原理图
调速回路的基本原理可以通过下图表示：
[调速回路原理图]
说明：
1. 发电机为主动力源，通过与调速器相连的机械部件，输出带动被控对象（如电机、涡轮等）。
2. 传感器用于感知被控对象的运行状态，通常通过测量输出信号的变化来反映实际运行速度。
3. 控制器接收传感器的反馈信号，与设定值进行比较，并输出误差信号。
4. 误差信号进一步经过滤波器进行处理，以去除噪声干扰，得到平滑的控制信号。
5. 控制信号经过放大器放大后，作为输入信号传送给执行器，由执行器对被控对象进行调节控制。
6. 被控对象在接收到执行器的控制信号后，相应地调整自身的运行状态。
7. 调速器根据被控对象的反馈信号与设定值之间的差异，不断调整输出信号，使得被控对象的实际运行速度逐渐接近设定值。
8. 循环中的负反馈机制使得调速回路能够实现稳定的自动调节，确保被控对象始终保持在设定值附近。
根据以上原理图，调速回路能够实现对被控对象速度的精确控制和稳定调节。