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淺談電機(jī)的調(diào)速
成都工貿(mào)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 張雪標(biāo) 王娟 2018/11/23 11:49:12
摘要：電氣調(diào)速是電氣自動化技術(shù)專業(yè)學(xué)生必須掌握的知識點(diǎn)，電氣調(diào)速的種類，特點(diǎn)常用術(shù)語及調(diào)速指標(biāo)是學(xué)生重點(diǎn)掌握和了解的，本論文就這幾方面簡單加以闡述。
關(guān)鍵詞：電氣調(diào)速、方法目的、術(shù)語及指標(biāo)
一、調(diào)速的目的：
1、單純調(diào)節(jié)速度：電梯、洗衣機(jī)、跑步機(jī)
2、軋鋼機(jī)：H1V1=H2V2=H3V3=⋯…=HnVn，各個電機(jī)速度保持一定比例，使進(jìn)鋼量和出鋼量相等。（H為軋鋼厚度）
3、恒壓供水：根據(jù)用水量多少，自動調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，保持壓力恒定。
二、調(diào)速種類及方法：
1、直流電機(jī)的調(diào)速：
（1）n=U/CeΦ-Ia/CeΦ.Ra,可見，調(diào)速有調(diào)壓調(diào)速，弱磁調(diào)速，電樞串電阻調(diào)速。
（2）調(diào)壓調(diào)速的種類：a、可控直流電源調(diào)速：通過調(diào)節(jié)單相和三相電源電壓進(jìn)行調(diào)速b、PWM脈寬調(diào)制：利用開關(guān)器件來實(shí)現(xiàn)通斷控制，將直流電源電壓斷續(xù)加到負(fù)載上，通過通斷時(shí)間的變化，改變負(fù)載直流電壓平均值，將固定電壓變成平均值可調(diào)的直流電源。
2、三相異步電動機(jī)的調(diào)速：、
（1）、串極調(diào)速：適用繞線異步電動機(jī)，在繞線異步電動機(jī)轉(zhuǎn)子回路串入一個電壓頻率可調(diào)的交流電動勢，其相位與轉(zhuǎn)子電動勢Er相同或相反，Ir=(SEr+Eadd)/(√(Rr2+(SXr)2)
(2)變極調(diào)速：雙速電機(jī)
（3）變頻調(diào)速：變壓變頻調(diào)速。E/F=恒定
三、調(diào)速相關(guān)術(shù)語及名詞
1、SPWM—Sinusoidal pluse widen modelation中文名稱正弦脈寬調(diào)制為PWM的一種.用脈沖的寬度按正弦規(guī)律變化而和正弦等效的PWM波形即SPWM波形控制逆變電路中開關(guān)器件的通斷,使其輸出的脈沖電壓的面積與所希望輸出的正弦波在相應(yīng)區(qū)間內(nèi)面積相等,通過改變調(diào)制波的頻率和幅值則可調(diào)節(jié)逆變電路輸出電壓的頻率和幅值.正弦波脈寬調(diào)制技術(shù)，以等腰三角形為載波，正弦波為調(diào)制波，他們的交點(diǎn)確定開關(guān)器件的開斷時(shí)刻，從而獲得正弦波的半個周期內(nèi)呈兩邊窄中間寬的一系列等幅不等寬的矩形波，按照面積相等原則，每個矩形面積與正弦波面積相等。
2、PWM—脈寬調(diào)制（PLUS WIDTH MODULATION）又稱斬波器,通過控制開關(guān)管的導(dǎo)通時(shí)刻,改變方波的占空比,控制輸出的直流電壓的大小,從而完成直流電動機(jī)的調(diào)速
3、可逆調(diào)速系統(tǒng)—通過改變電壓正負(fù)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的系統(tǒng)。
4、有環(huán)流無環(huán)流系統(tǒng)—有環(huán)流系統(tǒng)是兩組晶閘管系統(tǒng)之間有電流，有同時(shí)導(dǎo)通的時(shí)刻，而無環(huán)流系統(tǒng)是一組導(dǎo)通另一組一定關(guān)斷。
5、單閉環(huán)、雙閉環(huán)系統(tǒng)—只有一個反饋環(huán)的為單閉環(huán)，例如：單閉環(huán)轉(zhuǎn)速負(fù)反饋調(diào)速系統(tǒng)，雙閉環(huán)為兩個反饋環(huán)的調(diào)速體統(tǒng)，如電流環(huán)和轉(zhuǎn)速環(huán)，雙閉環(huán)可增大起動轉(zhuǎn)矩，使起動轉(zhuǎn)矩具有挖土機(jī)特性。有靜差、無靜差系統(tǒng)—通過調(diào)節(jié)后前者有誤差，后者沒有誤差。
7、PID-比例積分微分調(diào)節(jié)器
四、調(diào)速指標(biāo)
1、靜差率：s=(n_0-n_N)/n_0
2、調(diào)速范圍：D=n_(max/n_min )最高轉(zhuǎn)速和最低轉(zhuǎn)速的比值。
3、恢復(fù)時(shí)間
當(dāng)電機(jī)突加額定負(fù)載后可以恢復(fù)到原先速度所需的時(shí)間，時(shí)間越短，響應(yīng)越好，反之表明系統(tǒng)響應(yīng)慢。
4、上升時(shí)間tr 在階躍響應(yīng)時(shí)間中，輸出量從零起第一次上升到穩(wěn)定值C￥所需時(shí)間，它反映動態(tài)響應(yīng)的快
速性。
5、超調(diào)量σ 在階躍響應(yīng)時(shí)間中，輸出量超出穩(wěn)態(tài)值的最大偏差與穩(wěn)態(tài)值之比的百分值。
6、動態(tài)速降-它是指電機(jī)由空載突加額定負(fù)載時(shí)最大的速度跌落（下降），這個值越小，表明系統(tǒng)響應(yīng)快，系統(tǒng)特性硬
7、調(diào)節(jié)時(shí)間ts 在階躍響應(yīng)過程中，輸出衰減到與穩(wěn)態(tài)值之差進(jìn)入±5％或±2％ 允許誤差范圍之內(nèi)所需的
最小時(shí)間，稱為調(diào)節(jié)時(shí)間，又稱為過渡過程時(shí)間。調(diào)節(jié)時(shí)間用來衡量系統(tǒng)整個調(diào)節(jié)過程的快慢，ts小，表示系統(tǒng)的快速性好。
8、抗擾性能指標(biāo)
控制系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)運(yùn)行中，由于電動機(jī)負(fù)載的變化，電網(wǎng)電壓的波動等干擾因素的影響，都會引起輸出量的變化，經(jīng)歷一段動態(tài)過程后，系統(tǒng)總能達(dá)到新的穩(wěn)態(tài)。這就是系統(tǒng)的抗擾過程。 具體的跟隨指標(biāo)如下：
(1)動態(tài)降落ΔCmax％ 系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，突加一定數(shù)值的階躍擾動(例如額定負(fù)載擾動)后所引起的輸出量最大
降落，用原穩(wěn)態(tài)值C￥l的百分?jǐn)?shù)表示，叫做動態(tài)降落。
(2)恢復(fù)時(shí)間tv 從階躍擾動作用開始，到輸出量恢復(fù)到與新穩(wěn)態(tài)值C￥2之差進(jìn)入某基準(zhǔn)量Cb的±5％(或± （未完，下一頁）
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