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三种直流电机的调速方式分别是什么?

三种直流电机的调速方式分别是什么?

【摘要】:
对于电机而言,直流电机调速是非常有用的特征。通过控制电机的速度,你可以根据你的应用要求调整所需的运转速度。
  对于电机而言,直流电机调速是非常有用的特征。通过控制电机的速度,你可以根据你的应用要求调整所需的运转速度。
 
  速度控制原理非常适合于许多场景,如控制机器人车辆的原理,在造纸机器上的电机运动以及升降机电机的运动。
 

直流电机的工作原理:

 
  简单的直流电机的工作原理是带有电流的导体放置在磁场上,它将会收到机械力。在一个实际的直流电机中,电枢是携带电流的导体,而磁场提供电磁。
 
  当导体(电枢)带有电流,它将会产生自己的磁通。磁通要不加入由于在一个方向上的磁场绕组的磁通,要不就是抵消磁通。相比于其它的方式,磁通在一个方向上的聚集将会对于导体产生力的作用。因此,它开始进行旋转。
 
  根据法拉第的电磁感应原理,导体的旋转将会产生电动势。这个电动势,根据伦茨定律,往往反对原因,即供电电压。因此,由于反电动势,就不同的负载,直流电机有一种特殊的调整扭矩的特征。
 

调速原理:

 
  简单的直流电机电压等式为:
 
  V = Eb + IaRa
 
  V 是供电电压,Eb是反电动势,Ia是电枢电流,并且Ra是电枢电阻。
 
  已知:
 
  Eb = (PøNZ)/60A
 
  P- 极的数量
 
  A- 常数
 
  Z- 导体的数量
 
  N- 电机的速度
 
  在电压等式中,用Eb的值来替换,我们得到:
 
  V = ((PøNZ)/60A) + IaRa
 
  或者, V – IaRa = (PøNZ)/60A
 
  即,N = (PZ/60A) (V – IaRa)/ø
 
  上述的等式也可以别写作:
 
  N = K (V – IaRa)/ø, K 是一个常数
 
 

直流电机调速的三种方式:

  

  1,流量控制方式
 
  在这个方法中,为了获得不同的电机速度,因为绕组的不同,磁通也就不一样。
 
  因为磁通依赖于流过磁场绕组的电流,由于流过磁场绕组的电流不同,所以磁通也就不同。通过使用可变电阻以及磁场绕组电阻,这个就可以实现。
 
  起初,当可变电阻保持在最小的位置时,由于一个额定的供电电压,额定电流流过磁场绕组。因此,结果其就保持在正常的速度范围以内。当电阻是逐渐增加的时候,流过磁场绕组的电流将会减少。因此,这反而会减少所产生的流量。因此,电机的速度将会超过正常值。
 
  2,电枢控制方式
 
  在这个方式下,直流电机的速度能够通过控制电枢电阻的方式来控股之控制穿过电枢的电压。这个方式也可以使用可变电阻与电枢。
 
  当可变电阻保持在了最小值的时候,电枢电阻在一个正常的范围内,因此,电枢电压将会下降。当电阻值逐渐增长的时候,穿过电枢的电压将会减速。这样,就会减少电机的速度。
 
  在额定的范围以外,这个方法可以获得电机的速度。
 
  3,电压控制方式
 
  上述的控制方法不能够提供在理想的范围内提供调速。此外,流量控制方法能够影响换向,而电枢控制方式会由于电阻的范围,而产生大量的能量损失。因此,一个不同的方式,是必须的。而这个就是控制供电电压来控制电机速度。
 
  在这个方法中,磁场绕组接受固定电压,并且电枢得到一个可变电压。这个电压控制方式涉及到了开关齿轮机构来给电枢提供可变电压。另一种方式,是通过使用交流电机驱动发电机来向电枢提供可变电压。
 
  除了这两种技术之外,使用的非常广泛的技术还有脉宽调制来获得直流电机的速度控制。PWM涉及不同的脉宽来控制提供给电机的电压。当功率损失保持在非常小的范围内,这个方法被认为是非常有效的,并且这个也并不需要非常复杂的设备。

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