4.3.2他勵直流電動機的調速方法一、速度調節和速度變化1、速度調節電動機的調速是在一定的負載條件下，人為地改變電動機的電路參數，以改變電動機的穩定運行速度。例如：在負載轉矩一按時，假設電動機工作在特性1上的A點，則以nA轉速穩定運行；假設人為地增加電樞回路的電阻，則電動機工作在特性曲線2，速度將降至特性2上的B點，以nB轉速穩定運行，這種轉速的變化是人為改變〔或調節〕電樞回路的電阻大小所造成的，故稱調速或速度調節2：速度變化定義：速度變化是指由于電動機的負載轉矩發生變化〔增大與減小〕而引起電動機轉速的變化〔下降或上升〕。例如：當負載轉矩由T1增加到T2時，電動機的轉速由nA降低到nB，它是沿某一條機械特性發生的轉速變化。3：兩者區別：速度變化是在某條機械特性上，由于負載改變而引起的；而速度調節則是在某一特定的負載下，靠人為改變機械特性而得到的。二、調速方法可知，改變串入電樞回路的電阻Rad，電樞供電電壓U或主磁通Φ，都可以得到不同的人為機械特性，從而在負載不變時可以改變電動機的轉速，以達到速度調節的要求，故直流電動機調速的方法有以下三種1、改變電樞電路外串電阻Rad從特性可看出，在一定的負載轉矩TL下，串入不同的電阻可以得到不同的轉速。如在電阻分別為Ra、R1、R2、R3的狀況下，可以分別得到穩定工作點A、C、D和E，對應的轉速為nA、nB、nc和nD特點和缺點改變電樞回路串接電阻的大小調速存在如下問題：1〕機械特性較軟，電阻愈大則特性愈軟，穩定度愈低；2〕在空載或輕載時，調速范圍不大；3〕實現無級調速困難；4〕在調速電阻上消耗大量電能等。正因為缺點不少，目前已很少采納，僅在有些起重機、卷揚機等低速運轉時間不長的傳動系統中采納。2．改變電動機電樞供電電壓U從特性可看出，在一定的負載轉矩TL下，在電樞兩端加上不同的電壓UN、U1、U2和U3可以分別得到穩定工作點a、b、c和d，對應的轉速分別為na、nb、nc和nd，即改變電樞電壓可以達到調速的目的。改變電樞外加電壓調速有如下特點：1〕當電源電壓連續變化時，轉速可以平滑無級調節，一般只能在額定轉速以下調節；2〕調速特性與固有特性互相平行，機械特性硬度不變，調速的穩定度較高，調速范圍較大；3〕調速時，因電樞電流與電壓U無關，且Φ=ΦN，假設電樞電流不變，則電動機輸出轉矩T=KmΦNIa不變，我們把調速過程中，電動機輸出轉矩不變的調速特性稱為恒轉矩調速；UN>U1>U2>U33．改變電動機主磁通Φ從特性可看出，在一定的負載功率PL下，不同的主磁通、ΦN、Φ1、Φ2，可以得到不同的轉速na、nb、nc，即改變主磁通Φ可以達到調速的目的。ΦN>Φ1>Φ2特點：1〕可以平滑無級調速，但只能弱磁調速，即在額定轉速nN以上調節；2〕調速特性較軟，且受電動機換向條件等的限制，一般他勵電動機的最高轉速不得超過〔～2〕nN倍，所以，調速范圍不大，假設使用特別制造的“調速電動機〞，調速范圍可以增加到〔3～4〕nN倍的額定轉速；3〕調速時維持電樞電壓U和電樞電流Ia不變時，電動機的輸出功率P=UIa不變，我們把在調速過程中，輸出功率不變的這種特性稱為恒功率調速；基于弱磁調速范圍不大，它往往是和調壓調速配合使用，