直流电机调速 国内发展

admin 泰里仪器网 2024-10-07 08:07 0 阅读

一、直流电机调速 国内发展

直流电机调速在国内发展的趋势与前景

随着科技的不断进步和创新,直流电机调速技术在国内得到了迅速的发展。这种技术广泛应用于各个领域,包括工业生产、交通运输、航空航天等,为不同行业带来了诸多便利和优势。

国内直流电机调速技术的现状

目前,国内直流电机调速技术已经取得了显著的进展,涌现出一大批优秀的研究团队和专家。他们不断探索创新,致力于提升直流电机调速系统的性能和稳定性,以适应不同行业的需求。

相关技术挑战与解决方案

直流电机调速领域,也面临着一些技术挑战,例如功率损耗、系统响应速度等。为了解决这些挑战,研究者们正在不断探索新的调速算法和控制策略,以提高系统的效率和性能。

技术发展前景与应用领域

展望未来,直流电机调速技术在国内有着广阔的应用前景。随着各行业的不断发展和需求的增长,直流电机调速系统将在工业控制、智能交通等领域得到更广泛的应用,为中国经济的进步和发展提供强有力的支持。

结语

综上所述,直流电机调速技术在国内的发展势头良好,充满着机遇和挑战。只有不断创新和努力,我们才能不断提升技术水平,推动直流电机调速技术不断进步,为中国制造业的发展做出更大的贡献。

二、直流电机调速方法?

1、弱磁调速本质是恒转矩调速方式的一种补充,主要是有些场合,需要比较宽的调速范围,比如有些龙门床,需要电机加工时候进刀非常慢,扭矩要很高;而退回来时候扭矩很轻看是要跑非常快,这时候进刀时候用恒转矩调速模式,而退回来时候用弱磁调速方式,这时候电机的最大功率是不变的。

2、也有些电动车,低速上坡时候要跑很慢,需要很大扭力,而平路阻力小又想跑非常快,这时候也需要用到恒功率调速,类似于机械变档或者调减速比的方式来调速。一般弱磁调速,是不适合于永磁电机的,因此磁通Φ无法单独控制。

3、弱磁调速的时候,电机转速越高,电机输出的最大扭矩会越小,这个是需要注意的,而且一般也不会无限制的减小下去,大概能控制在额定励磁电流的90%左右。

三、直流电机怎么调速?

调速方法

降低电枢电压调速,基速以下调速;

电枢电路串电阻调速;

弱磁调速、基速以上调速。降低电枢电压调速,电枢回路必须有可调压的直流电源,电枢回路及励磁回路电阻尽可能小,电压降低转速下降,人为特性硬度不变、运行转速稳定,可无级调速

四、牵引直流电机调速原理?

直流电机调速器的工作原理:直流调速器就是调节直流电动机速度的设备,上端和交流电源连接,下端和直流电动机连接,直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源,一路输入给直流电机砺磁(定子),一路输入给直流电机电枢(转子),直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。

同时直流电动机给调速器一个反馈电流,调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况,必要时修正电枢电压输出,以此来再次调节电机的转速。

五、为什么直流电机的调速要用电压调速?

直流电机的调速是通过对加在电机上的电压的变化来调速的,电压不同了电流当然也就有变化了。起作用的是电流,而电流又是由电压的变化得来的!

另外我再说一下:在好多场合下为了信号处理的方便和易于进行控制,往往是通过信号的占空比来调整驱动电机的电压的!占空比小电压就低,占空比大电压就高,当占空比等于一时,也就是电压最大了。

六、国内外直流电机调速的研究状况和问题是什么?

根据电能到机械能的转换过程中所用的执行部件(直流电动机或交流电动机)不同,工程上通常把电气传动分为直流电气传动和交流电气传动两大类,19世纪80年代以前,直流电气传动是唯一的电气传动方式。直到19世纪末叶,出现了交流电并且解决了三相制交流电的输送和分配问题,研制了经济实用的笼型异步电动机,使得交流电气传动在工业中逐步获得了广泛的应用。生产技术的发展,特别是精密机械加工和冶金、交通等工业生产过程的进步,对电气传动在启动、制动、正反转以及调速精度、调速范围等静态特性和动态响应方面都提出了更高的要求。传统意义上,与交流电动机相比较,直流电动机在技术上更容易满足上述要求,所以20世纪以来,在需要可逆、可调速与高性能的电气传动领域中,直流电气传动系统在相当长的时期内占踞统治地位。虽然这期间,人们曾经对交流电机的调速方法进行了持久而详细的研究,希望能够找到一种有效的方法取代并且昂贵的直流电气传动系统,但由于条件的限制,并没有取得太大的进展。由于直流电动机具有电刷和机械换向器,存在着自身机械和电气方面的弱点,必须经常进行维护,使用环境也受到限制(如不能用于易燃易爆场合),限制了直流电动机向高转速、高电压、大容量方向发展。自60年代以后,随着电力电子学、微电子学和现代电机控制理论的发展,为交流电气传动产品的开发创造了有利的条件,使得交流电气传动逐步具备了宽调速范围、高稳速精度、快速动态及四象限运行等良好的技术性能,并且实现了交流调速装置的产品系列化,取代直流电动机调速传动己是必然的发展趋势。

目前,调速系统己经形成直流电动机、异步电动机、同步电动机三大调速系统并存的局面。这三种调速系统各有优缺点。

1)直流调速系统:和交流调速系统相比,直流电动机调速系统控制简单,调速性能好,变流装置结构简单,长期以来在调速传动中占主导地位。人们在大力发展交流调速系统的同时,对直流调速系统也未完全放弃。随着微电子学的发展,国际上全数字直流调速系统已非常普及。由于参数的调节从硬件变成了软件,调整非常方便,过去模拟控制无法实现的各种控制要求,现在通过软件编程均能实现,计算机在完成控制任务的同时,还有故障监视、保护功能及自我诊断功能,使系统的可靠性有了进一步的提高。尽管直流调速系统在控制手段上有了长足的进步,和交流控制系统相比,它固有的缺点并未克服:

A.直流电动机结构复杂,成本高,故障多,维护困难且工作量大,经常因为火花大而影响生产。

B.机械换向的换向能力限制了电动机的容量、电压和速度,接触式的电流传输又限制了直流电动机的应用场合。

C.电枢在转子上,电动机效率低,散热条件差,冷却费用高,为改善换向能力,减少电枢电感,转子变得粗短,影响系统的动态性能。

2)异步电动机调速:笼型异步电动机结构简单,坚固耐用,维护工作量小,运行效率高,转动惯量小,动态响应快,可以做到高电压、大容量、高转速。异步电动机和新一代全数字通用变频器可组成恒压频比的开环调速系统,此系统具有较硬的机械特性和较好的调速特性,可满足绝大部分中小型生产机械的一般调速要求,达到节能、提高产品质量和生产效益的目的。矢量控制(磁场定向控制)的异步电动机转速闭环系统是高性能的调速系统,其静、动态性能完全可与直流调速系统的性能相媲美。异步电机矢量控制系统相对于直流调速系统较复杂,但比同步电动机矢量控制系统简单,控制部分采用全数字后,也具有易于操作、调整、维护的优点。另外绕线式转子异步电动机的调速方式一串级调速在性能上也有了较大提高,适用于调速范围不太宽的生产机械。异步电动机调速系统也存在如下缺点:

A.异步电动机需从定子侧励磁,因此,电动机功率因数较低,和相同容量的同步电动机相比,所用变频装置容量大。

B.在高性能的矢量控制异步电动机的调速系统中,转子参数受温度影响将发生变化,产生控制误差,影响其控制精度,因此,需要加补偿措施或采用其它控制方式,如直接转矩控制、参数自适应控制等。

C.异步电动机为提高其功率因数及效率,需尽量减少定转子之间的气隙,这使得制造困难,并且不适合工作于冲击振动大的场合。

D.高压变频器成本高。

3)同步电动机调速:结构上,普通同步电机要比笼型异步电动机复杂,但比直流电动机简单。和同容量的直流电动机相比,它具有效率高、过载能力大、体积小、转动惯量小、省维护等优点,并且可以做到大容量、高电压、高转速。和异步电动机调速系统相比,它具有功率因数可调、转子参数可测、效率高、定转子气隙较大、控制性能好等方面的优势。但是,同步电动机调速系统也有以下缺点:

A.同步电动机除永磁式外需要在转子侧加一套励磁装置,无论是无刷励磁还是有刷励磁,和笼型异步电动机相比,都要增加维护工作量。

B.同步电动机的矢量控制比异步电动机的矢量控制复杂,需要精确检测转子位置或转子磁链位置。

结语

综上所述,以上三种调速系统虽然在不断获得发展,但是它们本身的固有缺陷并没有得到克服。那么,能不能找到一种新的方法,使调速系统既具有同步电动机调速系统功率因数可调的优点,又具有笼型异步电动机调速系统需要较少的维护的,并且控制简单的特点呢?为了解决这个技术难题,近几年来,许多国内外学者将目光投向无刷双馈电机(简称BDFM)。这种电机不仅具有笼型转子的简单结构,而且具有绕线式转子异步电机和同步电机的优良特性;既可同步又可异步运行,既可作为交流调速电机,又可作为变速恒频发电机,可以在无刷的情况下实现双馈电。无刷双馈电机在运行时所要求的变频器容量小,降低了系统的成本。作为发电机可实现变频恒速发电,特别适用于风力发电、变落差水力发电、潮汐发电等可再生能源的开发、利用,因此无刷双馈电机的应用越来越受注目,作为一种新型电机的研究也正在获得不断发展。

七、什么是直流电机无级调速?

无级调速就是转速平滑连续的变化,而且可以在整个转速的调节范围内的任意一点都可以稳定运行。

比如说,一个电机(无论交流还是直流电机)它的转速范围是0-1000转/分,无级调速是指它可以稳定运行在0-1000转/分的任何一个转速点上。与之对应的是有级调速。他是跳跃式变化转速的,比如,转速在500转/分上升到750转/分,他的变化是阶跃的,中间状态不能稳定。至于如何实现无级调速,其方法就太多了。只要能够实现连续变化调节的系统,都可以实现无级调速。目前无级调速系统以闭环自动控制系统居主流。

八、直流电机有哪些调速方法?

直流电动机有三种调速方法 :

1 、降低电枢电压调速,基速以下调速 。

2 、电枢电路串电阻调速 。

3 、弱磁调速 基速以上调速 。

各种调速成方法特点:

1 、降低电枢电压调速,电枢回路必须有可调压的直流电源,电枢回路及励磁回路电阻尽可能小,电压降低转速下降,人为特性硬度不变、运行转速稳定,可无级调速。

2 、电枢回路串电阻调速,人为特性是一族 过 n 。的射线,串电阻越大,机械特性越软、转速越不稳定,低速时串电阻大,损耗能量也越多,效率变低。调速范围受负载大小影响,负载大调速范围广,轻载调速范围小。

3 、弱磁调速,一般直流电动机,为避免磁路过饱和只能弱磁不能强磁。电枢电压保持额定值,电枢回路串接电阻减至最小,增加励磁回路电阻 Rf ,励磁电流和磁通减小,电动机转速随即升高,机械特性变软。

转速升高时,如负载转矩仍为额定值,则电动机功率将超过额定功率,电动机过载运行、这是不允许的,所以弱磁调速时,随着电动机转速的升高,负载转矩相应减小,属恒功率调速。 为避免电动机转子绕组受离心力过大而撤开损坏,弱磁调速时应注意电动机转速不超过允许限度。

九、无刷直流电机调速参数?

无刷电机的转速是依靠改变输入到无刷电机定子线圈上的电流的交变频率来控制的。

无刷电机的正式叫法是无刷直流电机。由电动机主体和驱动器组成,是一种典型的机电一体化产品。由于无刷直流电动机是以自控式运行的,所以不会像变频调速下重载启动的同步电机那样在转子上另加启动绕组,也不会在负载突变时产生振荡和失步。

无刷电机和有刷电机区别在于:

有刷电机是用电刷来交替变换电磁场的。而无刷电机则不用电刷,直接给线圈输入交替变换的电磁场;

在结构上有刷电机的转子是线圈绕组,和动力输出轴相连,定子是永磁磁钢。而无刷电机的转子是永磁磁钢,连同外壳一起和输出轴相连,定子是绕组线圈。

换个角度来说,无刷电机的主体是依靠控制器为定子线圈绕组提供交替变换的电磁场来驱动转子工作的。改变输入到定子线圈上的电流的交变频率和电流大小,可以控制电机主体的转速和功率。

十、直流电机可以变频调速吗?

直流可以认为是频率为0的交流 直流电动机并不是用变频器来改变转速的 改变直流电动机的转速有三种方法:

1.改变电枢回路的电阻,通过调节串联在电枢回路中的调节电阻来实现

2.改变电动机气隙磁通量

3.改变电枢电压。前两种调速方法不能满足数控机床的要求,第三种调速方法因具有恒转速特性、机械特性好、经济性能好等特点而被广泛应用。而一般是采用大功率晶体管脉宽调制(PWM)调速驱动系统。顺便也简讲交流异步电动机交流异步电动机的转速为:n=60f/p (1-s) p为极对数 所谓变频器就是改变频率 看上面式子就知道和转速的关系变频器是一种能够实现对交流电动机进行自由并且无级调速的电力电子装置 分类有 1.交-交变频器2.交-直-交变频器 交流变频调速技术是现代电力传动技术的重要发展方向,并随着技术的不断改进,交流变频调速已逐渐取代了滑差调速,变级调速,直流调速等系统,在节能降耗、提高功效、提高产品的产量和质量、提高自动化程度等方面起着重要作用哦

The End
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