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性能优越的直流调速电机

作者:JZ Editor     时间:2021-06-04 22:35     已有 人浏览
  能量的平衡与转换一直是人类所追寻的目标,但自然守恒原理却限制了诸多条件。现今广泛运用的直流电机,则是实现了直流电能和机械能之间的相互转换。其中的分支直流调速电机又是怎么一回事呢?下面将详细展开为大家解答。
  
  直流调速电机中的调速,是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。
  
  其特点是:
  
  (一)调速性能好。所谓“调速性能”,是指电动机在一定负载的条件下,根据需要,人为地改变电动机的转速。直流电动机可以在重负载条件下,实现均匀、平滑的无级调速,而且调速范围较宽。
  
  (二)起动力矩大。可以均匀而经济地实现转速调节。因此,凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械,例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等,都用直流电动机拖动。
  
  
  而直流调速电机中重要的组成部分——直流调速器更是在其中有广阔的市场。直流调速器上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输入给直流电机砺磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,以此来再次调节电机的转速。
  
  直流调速器从控制核心的角度分为:模拟控制和数字控制;
  
  模拟式直流调速器的特点:电路简单,价格较为便宜,性价比较好,但参数可调整的较少,调整参数不直观,更多的凭经验办事,且无法直观了解调速器的运行状态;
  
  数字式直流调速器的特点:功能强大,价格较同规格的模拟式产品贵,参数调整较为方便、故障诊断功能强大;调速稳定性好,不会因为时间长而发生信号漂移的问题;
  
  直流调速器主要以调节上述两个指标为整个控制目标,(在选型时可根据需要选择是否带励磁控制功能;)
  
  调速的基本原则:
  
  A、在额定转速下,以调节电枢电压的目标;(在该速度段,电机可输出最大的扭矩)
  
  B、当直流电动机需要运行在高于额定转速情况时,设置电枢电压上升到设定的最大值后,通过减少励磁电流来达到提高转速的目的。(在该速度段,电机的最大输出扭矩随转速的提升而下降)
  
  
  以专业角度来说,电机调速通常PWM的方式来实现。所谓PWM就是脉冲宽度调制,对于方波而言,一个完整的周期是由高电平脉冲和低电平脉冲所构成的,高电平所占周期的比例就是占空比。占空比越大的话,那么波形的平均电压越大;占空比越小,波形的平均电压也就越小。所以,如果把PWM信号接在电机的控制端,则通过改变占空比,则实现了电机两端电压的调节,由此实现了电机转速的调节。两个极端的例子:如果占空比为100%,则电压最大;如果占空比为0,则电压为0。如下图所示,方波占空比越大,则对应正弦波的幅值越大,占空比越小,则对应正弦波的幅值越小。这就是正弦波驱动电机的原理。
  
  以上也只是能量转换的冰山一角,直流调速电机通过调速来提高机器效率,增强机械能与电能之间的转换,由此可见,科技的发展永无止境。
  

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