直流電機調速方案及優缺點（3頁）
時間：2020-09-05 16:08:11 來源：勤學考試網 本文已影響 人 
直流電機調速方案及優缺點
1、電樞回路串聯電阻調速
可在電源電壓不變的情況下，改變電樞回路中的電阻，達到調速的目的。調速的機械特性如下圖 所示。當電樞回路中串聯的電阻越大，直線的傾斜率越小。
T
電樞回路串聯電阻調速優缺點
1、 由于電阻智能分段調節，因此調速的平滑性比較差。
2、 低速時，調速電阻上有較大電流，損耗大，電機效率低。
3、 輕載時調速范圍比較小。
4、 串入電阻阻值越大，機械特性越軟，穩定越差。
2、降低電源電壓調速
根據直流電動機機械特性方程式可以知道，改變電額定電壓，因此電樞電壓只能在額定電壓一下 進行調節。
Tn
降低電源電壓調速的優點
1、 電壓便于平滑性調節，調速平滑性好，可實現無級調速。
2、 調速前后機械斜率不變，機械特性硬度高，穩定性好，調速范圍廣。
3、 調速是損耗小，調速經濟性好。
4、改變勵磁磁通道調速
根據機械特性方程可以知道，當 u為恒定時，調節勵磁磁通，也可以實現電動機轉速的目的。
額定運行的電動機，其磁通已基本飽和，因此改變磁通只能從額定值往下掉。
n
Tn T
改變勵磁磁通道調速的優點
1、 調節平滑，可實現無級調速。
2、 勵磁電流小，能量損耗小，調節前后電動機的效率不變，經濟性好。
3、 機械特性較硬，轉速穩定。
4、本次我們用的是 pwm即脈沖寬度調節。
它主要是通過改變輸出方波的占空比，使得負載上的平均接通時間從 0-100 %變化，以達到調整
負載速度的目的。脈沖寬度調制波通常由一列占空比不同的矩形脈沖構成，其占空比與信號的瞬 時采樣值成比例。圖2-3a所示為脈沖寬度調制系統的原理框圖和波形圖。 該系統有一個比較器和
一個周期為Ts的鋸齒波發生器組成。語音信號如果大于鋸齒波信號，比較器輸出正常數 A，否
則輸出0。因此，從圖2-3中可以看出，比較器輸出一列下降沿調制的脈沖寬度調制波。
PWMA（/）
PWM
A（/）
(a )謎制嫁理圖 (b＞関制的檢形圖
圖2-3脈沖寬度調制過程
通過圖2-3b的分析可以看出，生成的矩形脈沖的寬度取決于脈沖下降沿時刻 t k時的語音信號
幅度值。因而，采樣值之間的時間間隔是非均勻的。在系統的輸入端插入一個采樣保持電路可以 得到均勻的采樣信號，但是對于實際中 tk-kTs?Ts的情況，
均勻采樣和非均勻采樣差異非常小。如果假定采樣為均勻采樣，第 k個矩形脈沖可以表示
為：
二= ■--［： i （ 1）
其中，
x｛t｝是離散化的語音信號；Ts是采樣周期；' 是未調制寬度；m是調制指數。
然而，如果對矩形脈沖作如下近似： 脈沖幅度為A，中心在t = k Ts處，' 在相鄰脈沖間變化緩
J -T- ? J
兀p (f) w [1 + 問個｝ + 另 sin 丹 0(f)亡5 旳
慢，則脈沖寬度調制波 Xp(t)可以表示為： -'
(2)
汎竽卩+曲(切
其中， 。無需作頻譜分析，由式(2)可以看出脈沖寬度信號由語音信號
?T.
x(t)加上一個直流成分以及相位調制波構成。 當- ?時，相位調制部分引起的信號交迭可以
忽略，因此，脈沖寬度調制波可以直接通過低通濾波器進行解調。
