直流電機(jī)恒功率調(diào)速方式就是所謂的弱磁調(diào)速,這種調(diào)速方式,本質(zhì)是恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速方式的一種補(bǔ)充,主要是有些場(chǎng)合,需要比較寬的調(diào)速范圍,比如有些龍門床,需要電機(jī)加工時(shí)候進(jìn)刀非常慢,扭矩要很高;而退回來時(shí)候扭矩很輕看是要跑非???,這時(shí)候進(jìn)刀時(shí)候用恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速模式,而退回來時(shí)候用弱磁調(diào)速方式,這時(shí)候電機(jī)的最大功率是不變的。也有些電動(dòng)車,低速上坡時(shí)候要跑很慢,需要很大扭力,而平路阻力小又想跑非??欤@時(shí)候也需要用到恒功率調(diào)速,類似于機(jī)械變檔或者調(diào)減速比的方式來調(diào)速。一般弱磁調(diào)速,是不適合于永磁電機(jī)的,因此磁通Φ無法單獨(dú)控制。要弱磁,就是直接減少氣隙磁通Φ的大小,這時(shí)候可以降低勵(lì)磁線圈的電流,一般也會(huì)在勵(lì)磁線圈使用可控硅或者場(chǎng)效應(yīng)管這些來做一個(gè)PI調(diào)整回來輸出一個(gè)電流源來實(shí)現(xiàn)。弱磁調(diào)速的時(shí)候,電機(jī)轉(zhuǎn)速越高,電機(jī)輸出的最大扭矩會(huì)越小,這個(gè)是需要注意的,而且一般也不會(huì)無限制的減小下去,大概能控制在額定勵(lì)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(diào)制調(diào)速電源設(shè)備
電流調(diào)節(jié)器改用PI調(diào)節(jié)器:將電流滯環(huán)控制器改為電流PI調(diào)節(jié)器,PI調(diào)節(jié)器輸出為電樞電壓給定信號(hào),不能直接作為GTO的驅(qū)動(dòng)信號(hào),需要經(jīng)過脈寬調(diào)制輸出一個(gè)PWM波再作為GTO的門極電壓,控制其通斷,所以在電流PI調(diào)節(jié)器的后面增加一個(gè)比較器,輸入信號(hào)為電流PI調(diào)節(jié)器的輸出與三角載波信號(hào),當(dāng)LT輸出電壓高于三角波電壓時(shí),輸出高電平,GTO觸發(fā)導(dǎo)通,否則輸出低電平,GTO關(guān)斷,從而形成占空比與LT輸出信號(hào)成正比的PWM波作為電樞電壓,實(shí)現(xiàn)電機(jī)的調(diào)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(diào)節(jié)器LT的輸出信號(hào)、經(jīng)比較之后輸出的PWM信號(hào)的波形。三角載波信號(hào)的頻率為10kHz,所以GTO的開關(guān)頻率也為10kHz。江蘇直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源設(shè)備誠鋮創(chuàng)惠,用心前行,進(jìn)無止境。
穩(wěn)定:此過程與直流電機(jī)起動(dòng)時(shí)的穩(wěn)定階段類似。此時(shí)由于轉(zhuǎn)速已接近給定轉(zhuǎn)速,Δun=ug-ufn很小,速度調(diào)節(jié)器ST作PI調(diào)節(jié),輸出電流給定值un下降,電流調(diào)節(jié)器輸入Δui=un-ufi變小,所以在LT的調(diào)節(jié)下,電樞電流開始下降至穩(wěn)定值,由于速度調(diào)節(jié)器的積分作用,速度有慣性,會(huì)出現(xiàn)速度超調(diào)的現(xiàn)象,之后在速度、電流雙閉環(huán)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)作用下,轉(zhuǎn)速與電樞電流都趨于穩(wěn)定值。負(fù)載轉(zhuǎn)矩突變:在1.5s時(shí)直流電機(jī)軸上的負(fù)載轉(zhuǎn)矩TL發(fā)生突變,由原來的5N·m階躍變?yōu)?5N·m,此時(shí)負(fù)載轉(zhuǎn)矩大于電磁轉(zhuǎn)矩,電機(jī)減速,轉(zhuǎn)速稍微有所下降,轉(zhuǎn)速給定信號(hào)ug不變,速度調(diào)節(jié)器ST的輸入信號(hào)Δun=ug-ufn增大,但是增大的幅度比較小,所以ST作PI調(diào)節(jié),其輸出信號(hào)即電流調(diào)節(jié)器LT的給定信號(hào)un變大,LT的輸入信號(hào)Δui=un-ufi變大,LT進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié),增大電樞電流從而增大電磁轉(zhuǎn)矩,直至電流稍微有所超調(diào),此時(shí)電磁轉(zhuǎn)矩大于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,電機(jī)加速,速度恢復(fù)到給定值,ST的輸入信號(hào)減小,輸出LT的給定值變小,電流稍微下降,直到電磁轉(zhuǎn)矩等于負(fù)載轉(zhuǎn)矩,轉(zhuǎn)矩平衡,電流維持新的穩(wěn)定值,電磁轉(zhuǎn)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(diào)節(jié)。
直流電機(jī)1.脈寬調(diào)制調(diào)速的原理與方法:1)原理:PWM的基本原理是通過輸出一個(gè)很高頻率的0/1信號(hào),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(dāng)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(diào)整輸出電壓,從而達(dá)到模擬輸出并控制電機(jī)轉(zhuǎn)速的效果。2)PWM的應(yīng)用:在本實(shí)驗(yàn)中主要應(yīng)用脈寬調(diào)制調(diào)速控制電壓調(diào)制,從而控制直流電機(jī)轉(zhuǎn)速;此外,還可以應(yīng)用在頻率調(diào)制等,如應(yīng)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(dāng)管腳INTO有由高電平變?yōu)榈碗娖降倪^程,便認(rèn)為有中斷請(qǐng)求,EX0向置高電平,向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求)電機(jī)轉(zhuǎn)速就是一秒鐘之內(nèi)INT0的中斷個(gè)數(shù),電機(jī)每轉(zhuǎn)動(dòng)一次,與之相連的偏心輪將遮擋光電對(duì)管一次,因此會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖,送到INT0。淄博誠鋮創(chuàng)惠電子有限公司——追求品質(zhì),致力創(chuàng)新。
電磁調(diào)速。只用于滑差電機(jī)。通過改變勵(lì)磁線圈的電流無極平滑調(diào)速,機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,但控制功率較小。不宜長(zhǎng)期低速運(yùn)行。變壓調(diào)速適合于直流電機(jī),以及專門的調(diào)速交流電機(jī)(如實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī))。變頻調(diào)速尤其適合于交流電機(jī),包括同步和異步電機(jī)。即使在實(shí)心轉(zhuǎn)子電機(jī)上,技術(shù)效果仍然優(yōu)于變壓調(diào)速,但成本高了。直流電機(jī)是種調(diào)速性能好、維修比較便宜、過載能力較強(qiáng),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(hù)工作量大的電機(jī)設(shè)備。直流電機(jī)調(diào)速器,還是誠鋮靠得住。濟(jì)南直流電機(jī)調(diào)速電源廠家
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由于直流電機(jī)電樞電路的電阻和電感很小,轉(zhuǎn)子有一定的機(jī)械慣性,所以電機(jī)通電時(shí),電樞速度和起動(dòng)初期對(duì)應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)都很小,起動(dòng)電流很大。較大可達(dá)額定電流的15~20倍。該電流會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成干擾,對(duì)機(jī)組造成機(jī)械沖擊,并對(duì)換向器產(chǎn)生火花。因此,直接合閘起動(dòng)只適用于功率不超過4kW的電機(jī)(起動(dòng)電流為額定電流的6到8倍),為了達(dá)到它的起動(dòng)電流,我們可以怎樣做呢?為了降低直流電機(jī)的啟動(dòng)電流,電樞電路中經(jīng)常串聯(lián)專門設(shè)計(jì)的可變電阻。在啟動(dòng)過程中,隨著速度的增加,及時(shí)逐步短路各段電阻,從而將啟動(dòng)電流設(shè)置在一定的允許值內(nèi)。這種起動(dòng)方法稱為串聯(lián)電阻起動(dòng),非常簡(jiǎn)單、輕便,廣泛應(yīng)用于各種中小型直流電機(jī)中。但是,它不適用于電機(jī)、大中型直流電機(jī),因?yàn)樗鼈冊(cè)趩?dòng)過程中能耗較大,啟動(dòng)頻繁。但對(duì)于一些特殊需求,比如城市電車雖然經(jīng)常啟動(dòng),但為了簡(jiǎn)化設(shè)備,減輕重量,便于操作維護(hù),通常采用串聯(lián)電阻啟動(dòng)方式。江蘇直流脈寬調(diào)制調(diào)速電源設(shè)備
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