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电机速度调制 电机速度调制 姓 名： 回义龙、潘秋月、钱小飞、熊辉 姓 名： 回义龙、潘秋月、钱小飞、熊辉 课程名称：机电一体化系统设计，单片机原理及应用 课程名称：机电一体化系统设计，单片机原理及应用 指导教师：赵永生、王洪波、姚建涛、史小华 指导教师：赵永生、王洪波、姚建涛、史小华 内容简介 内容简介 • 一直流电动机的调速方法 • 一直流电动机的调速方法 • 1、调节电枢电压调速 • 1、调节电枢电压调速 • 2、改变电动机励磁调速 • 2、改变电动机励磁调速 • 3、改变电枢回路电阻调速 • 3、改变电枢回路电阻调速 • 二、交流伺服电动机速度控制原理 • 二、交流伺服电动机速度控制原理 • 1、恒转矩调速 • 1、恒转矩调速 • 2、恒最大转矩（ φm ）调速 • 2、恒最大转矩（ φm ）调速 • 3、恒功率调速 • 3、恒功率调速 • 三、交流电机的变频调速 • 三、交流电机的变频调速 • 1、直流变交流 • 1、直流变交流 • 2、脉宽调制（PWM）. • 2、脉宽调制（PWM）. 直流电动机的调速方法 直流电动机的调速方法 • 直流电动机转速表达式为 • n=(U-IdR∑)/KeØ （1-1） • 式中 n ——转速，r/min • U——电枢电压，V • Id——电枢电流,A • R∑—— 电枢回路总电阻，Ω • Ø——励磁磁通量，Wb • Ke——电动机结构决定的电势常数. • 由上式可以看出，直流电动机转速的调节有以下三种 方法：1）调节电枢电压调速；2 ）改变电动机励磁调速； 3 ）改变回路电阻调速。 一、调节电枢电压调速 一、调节电枢电压调速 • 图1-1中，Ri为可控电源电阻：Ud0为理想空载电压。 转速方程为 • n=(U-IdR∑)/KeØ= Ud0/ce- R∑Id/ce=n0-∆n （1-2） • 式中ce = KeØ —— 电动机在额定磁通下的电视转速比； • n0 = Ud0/ce ——理想空载转速： • ∆n = R∑Id/ce ——转速降，R∑=Ra+Ri为电枢回路 总 电阻。 图（1-1）变电枢电压调速系统 图（1-1）变电枢电压调速系统 • 改变Ud0就得到一组相互平行的机械特性，如 图1-1 （b）所示。如果连续改变可控电源电压， 电动机转速就可以平滑连续的得到调节。由于电 枢回路电阻的存在，实际的转速要比理想转速低 一些。负载不变时，电枢电流Id不变，转速降∆n 也不变。可以看出，当电压低到一定时，由于转 速降的存在，电动机转速降为零（Ud04对应曲 线）；内阻越大，特性就越软，实际的调速范围 就越窄。 • 变电枢电压调速时，电动机轴输出功率 • P=Ten/975= KeØId·n/975 (1-3) • 当负载为恒转矩负载时 • P=Kn (1-4) • 式中K=Te/975; • Te—— 电磁转矩，负载转矩TL为恒转矩 时，Te= TL=常数，从而K为常数。 • 式（1-4）表示，对应于恒转矩负载，电 动机轴上输出功率与转速成正比。电动机 只有在电动机转速达到额定转速nnom时， 才能输出额定功率；而对不同的转速，容 许的输出转矩恒定。 • 变电枢电压调速的特点： • （1）机械特性较硬，负载不变时，转速降 ∆n 不变； • （2 ）由于容许的输出转矩恒定，对