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直流电机调速方法有哪些?

时间:2024-01-15 17:43:01来源:21ic电子网

导语:​电极切换调速法:通过切换电极,改变电枢绕组的电路,使得电机的极对数变化,从而改变电机的转速。这种方法的优点是结构简单、可靠性高、成本低,但是调速范围较小,一般只适用于转速调节要求不高的场合。

  一、直流电机调速的三种方法

  直流电机调速的三种方法分别是:

  1.电极切换调速法:通过切换电极,改变电枢绕组的电路,使得电机的极对数变化,从而改变电机的转速。这种方法的优点是结构简单、可靠性高、成本低,但是调速范围较小,一般只适用于转速调节要求不高的场合。

  2.电压调节调速法:通过改变电机的供电电压,来调节电机的转速。这种方法的优点是调速范围广,调节精度高,但是需要一个专门的电压调节器,成本相对较高。

  3.PWM调速法:通过改变电机的占空比来控制电机的转速。将输入的直流电压转换为脉冲信号,通过控制脉冲的占空比来控制电机的平均电压值,从而实现电机转速的调节。这种方法调速范围广,精度高,但需要专门的PWM调速器,成本相对较高。同时,PWM调速会产生高频噪声和电磁干扰,需要采取相应的措施加以抑制。脉宽调制(PWM)基本原理:控制方式就是对逆变电路开关器件的通断进行控制,使输出端得到一系列幅值相等的脉冲,用这些脉冲来代替正弦波或所需要的波形。也就是在输出波形的半个周期中产生多个脉冲,使各脉冲的等值电压为正弦波形,所获得的输出平滑且低次谐波少。

  按一定的规则对各脉冲的宽度进行调制,即可改变逆变电路输出电压的大小,也可改变输出频率。

  例如,把正弦半波波形分成N等份,就可把正弦半波看成由N个彼此相连的脉冲所组成的波形。这些脉冲宽度相等,都等于 π/n ,但幅值不等,且脉冲顶部不是水平直线,而是曲线,各脉冲的幅值按正弦规律变化。

  如果把上述脉冲序列用同样数量的等幅而不等宽的矩形脉冲序列代替,使矩形脉冲的中点和相应正弦等分的中点重合,且使矩形脉冲和相应正弦部分面积(即冲量)相等,就得到一组脉冲序列,这就是PWM波形。可以看出,各脉冲宽度是按正弦规律变化的。

  根据冲量相等效果相同的原理,PWM波形和正弦半波是等效的。对于正弦的负半周,也可以用同样的方法得到PWM波形。在PWM波形中,各脉冲的幅值是相等的,要改变等效输出正弦波的幅值时,只要按同一比例系数改变各脉冲的宽度即可,因此在交-直-交变频器中,PWM逆变电路输出的脉冲电压就是直流侧电压的幅值。

  二、直流电机换向器的保养

  (1)换向器表面应保持光滑,并形成一层均匀的暗褐有光泽的氧化膜。若换向器表面沾有碳粉、油污,应用手风机吹扫干净或用柔软的布沾酒精清擦换向器表面,保证清洁;

  (2)发现换向器表面状态恶化,火花较大,有粗糙不圆、烧伤等缺陷时应考虑停车,用“0”号细砂纸打磨其表面,使之重新建立起氧化膜。如若换向器表面出现过度的粗糙不平、不圆或有部分磨损过大,则应重新车削换向器。车削时应用纸将电枢绕组端部及接头片包住,以免金属屑末溅入,切削速度为每秒2米,切削深度及进给量均不大于0.1mm。切削完毕,换向片片间应倒角,必要时还应下刻片间云母,以免云母片高出换向片;

  (3)检查云母槽是否清洁,换向片棱角应光滑无毛刺;

  (4)在保证换向器表面质量的条件下,还需要在日常运行中,仔细地观察和监视换向火花。通常情况下,点状、粒状火花(呈白色或微带蓝色和黄色)是稀疏而均匀地分布在大部分电刷上,属于正常换向火花。而响声状、火球或飞溅状火花(呈暗黄色、红色或绿色)属于有害火花。当环火状火花发生时,电机不宜继续运行。

标签: 直流电机

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