常见的电机各种调速方法特点.docx
常见的电机各种调速方法特点：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no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。当电机需要超过额定转速运行时，需要用到弱磁，弱磁较多出现在直流控制中，直流电机在满磁下在额定速度下可以输出最大转矩，要想得到更高的速度就得减小励磁，但是是以减小转矩为代价的。一般直流调速器用到的多。变频器输出电压不会超过进线电压.现在一般电机额定电压是380V额定频率是50Hz,电源电压一般也是380V,当频率超过50Hz.但输出电压不能超过380V,导致磁通变小启然会导致力矩下降。若电机额定频率是100HZ额定电压380V,那在IOoHZ以上才是弱磁区。转矩闭环是相对于电流闭环而言的（不讨论转速闭环，因这和转速闭环不冲突）。对恒磁通情况，转矩是正比于电流的。但对于变磁通方式，转矩并不只正比于电流，还与磁通（并不是励磁电流）成反比。在电流闭环情况下，当电机弱磁时，功率不变，但转矩降低，降低的原因是电流受控制系统限制不再增加，而磁通却减小了。在转矩闭环情况下，当电机弱磁时，为保证转矩不降低，输出电流要相应的增加以弥补磁通减小的损失。此时电机会处于过载状态，输出功率也就相应的增大了。电机输出高于额定功率的功率不是什么稀奇的事，只要电机能承受，闭环系统的优越性就可以发挥的淋漓尽致！在直流电机理论中，改变直流电机转速的方法有：改变电枢电压调速，还有就是减小励磁电流、减弱主极磁通调速；在变频器对异步电机的调速中，当变频器的输出频率高于电机额定频率时，电机铁芯磁通开始减弱，电机转速高于额定转速，此时我们称电机进入弱磁调速；变频器对异步电机调速时，一旦进入弱磁调速，变频器输出电压不再改变，一般为电机额定电压。而电机电流增大，超过额定电流，速度增大时电磁转矩减小，电机功率为恒功率，所以有人把弱磁调速又叫做恒功率调速。永磁同步电机矢量控制技术经过几十年的锤炼得到了长足的发展。现如今，永磁同步电机的矢量控制系统已经具备了一定的水准，在系统的稳定性、快速响应、速度跟踪精度上都有了进一步加强和改善。但是电动汽车、船舶电力、金属削切等需要电机高速作业下的行业中，基于电机矢量控制调速系统无法满足行业对于电机转速的需求，所以弱磁控制调速被逐渐地研究和发展起来，弱磁控制它不仅继承了矢量控制的闭环控制的优良属性，还有着一定宽度的调速范围和平滑的弱磁过渡特点。在应对需要高速运转的电机工况上基本满足，时代发展至今，弱磁控制的研究和开发变得尤为重要。挖掘电机潜能这一热点问题被国内外学者广泛关注，弱磁控制策略发展迅速。在确定直流母线电压的情况下，逆变器能输出最大定子电压是一定的。当逆变器交流输出侧电压达到其最大值后也会随之引起电流内环调节器的饱和。为了永磁同步电机获得更宽的转速调节范围，在基速以上高速运行时就需要对其进行弱磁控制。永磁同步电机三相电流由逆变器输出，所以一定程度上逆变器的容量决定了其所控制电机的输出量，而这种输出量体现在电机的带载能力、机械转速。但很多应用场合中，永磁同步电机的使用绝不满足于额定转速的速度，或者说，在满足了额定转速又同时希望电机能够带载负重，即多拖动一些负载。比如机床的电机拖动主轴，电动汽车的电气拖动轮毂等。而弱磁控制的出现，正是满足这样一些特殊工况下的速度需求。基于这种需求，为使得电机工作在额定转速以上的恒功率区，以获得宽域的调速机能，需要抵抗电流调节器的饱和问题。实际上永磁同步电机的弱磁思想是来自于电励磁的传统电机调速原理，在电励磁的电动机调速过程中，往往可以通过调节励磁电流而改变主磁通，在满足电机电压平衡的前提下来使得电机获取宽范围调速。但是永磁同步电机的励磁是通过永磁体产生天然磁场，是磁体的固有属性。这种调节励磁电流法显然对永磁同步电机无用武之地。而弱磁顾名思义，即减弱或相对减弱这种固有属性，即在弱磁控制中可以通过改变定子电流在交直轴上的电流分量从而使电机获取较宽速域的调速，并运行在恒功率区。可以结合式电压平衡方程来理解弱磁的思想，抛开一些电机的固有参数，可以发现如果要使得电机的机械转速增大，已经达到极限值的前提，只可以改变来提升转速，以使得方程重新平衡。而在一般的弱磁控制中通常都采取增大而减小来实现弱磁，因为这样可以使得弱磁能力最大化，至于减小是因为电机运行时相电流也需要约束，使之平衡。
