直流电动机调速

　　直流电动机优点：
　　转矩易于控制，具有良好的起制动性能，在相当长的时间内，一直在高性能调速领域占有绝对的统治地位。此外，直流调速技术方面的理论相对成熟，其研究方法和许多基本结论很容易在其它调速领域内推广，所以直流调速一直是研究调速技术的主流。
　　由于直流拖动控制系统数控电加工机床 在理论上和实践上都比较成熟，而且从控制角度来看，它又是交流拖动控制系统的基础。因此，为了保持由浅入深的教学顺序，本章将对直流调速的基本理论做较详细的介绍。
　　一.直流调速的基础知识
　　在稳定运转时，直流电动机的转速与其它参量的关系 ：
　　直流电动机的调速方法有三种：
　　1. 改变电枢回路电阻R    对于要求大范围无级调速的系统来说，改变电枢回路总电阻的方案难以实现

　　2. 改变励磁磁通Ф      改变电动机磁通Ф的方案虽然可以平滑调速，但调速范围不可能很大

　　3. 改变电枢外加电压U    调电枢端电压U的方法调速，此时电动机磁通Ф应为最大值(额定值)且保持不变，以求得充分发挥电动机的负载能力。而在额定转速(基速)以上时，因电枢端电压U已不允许再增加，可采用减弱磁通Ф的方法使电动机的转速进一步提高，从而提高整个系统的速度调节范围

　　第二节 反馈控制直流调速系统
　　一. 反馈控制的基本概念  
转速闭环调速原理： Un反映了电动机的转速，并被反回到输入端参与了控制，故称做转速反馈。又因为Un极性与给定信号Un 相反，所以进一步称为转速负反馈。 当电动机负载增加时，转速n下降，Un 下降，而Un 没变，Un=Un_ Un 增大，晶 闸管整流器输出电压Ud增高，电动机转速回升，使转速接近原来值；而在负载减少，转速 n上升时，Un 则会增大，Un 会下降，Ud也会相应降低，电动机转速 n 下降到接 近原来转速。这种系统是把反映输出转速 n的电压信号Un 反馈到系统输入端，与给定电压 Un 比较，形成了一个闭环。由于反馈作用，系统可以自行调整转速，通常把这种系统称作闭环控制系统。又由于是反馈信号作用，达到自动控制转速的目的，所以常把这种控制方式称做反馈控制。
　　二. 转速负反馈自动调速系统
　　转速负反馈调速系统的组成及机床配件 铸件工作原理
　　工作原理： 系统中，由给定电位器给出一个控制电压Un，与反馈回来的速度反 馈电压Un一起加到放大器输入端上，其差值信号 Un=Un- Un被放大Kp倍 后，得Uct做为触发器的控制信号，触发器产生相应相位的脉冲去触发整流器中的晶闸管。整流输出的直流电压Ud加在了电枢两端，产生电流Id，使电动机以一定的转速旋转。

　　三. 电压负反馈和电流正反馈自动调速系统

　　四. 具有电流截止负反馈的自动调速系统

　　闭环控制直流调速系统，在起动开始的一段时间内，由于转速还没来得及建立或转速很低，所以速度反馈信号很小，放大器入口电压会很大，所以整流器几乎在瞬间达到最高输出电压，造成电枢电流在很短的时间内急剧上升到一个相当大的值在电动机正常运转情况下，如机械故障等原因，可使电动机堵转，电枢电流也会急剧上升到一个相当大的值上在上述诸情况下，电动电枢电流往往超过最大允许电流值。过大的电流冲击对直流电动机的换向十分不利，尤其对于过载能力差的晶闸管来说，更是不能允许的。因此，必须对起动或堵转电流加以限制。另一方面，许多生产机械出于提高生产效率的考虑，在起制动过程中，设法使电动机工作于短时允许的最大电流值上，会使电动机转速变化率尽可能大一些。那么，如何做到在起动的过程中使电动机电枢回路电流尽可能大而又不超过最大允许电流呢？采用所谓电流截止负反馈这样，正常运行时，只有转速负反馈，以使系统具有足够的稳态调整精度；在电动机起动或堵转时，电流负反馈起主要的调节作用，使电枢电流受到有效的限制，使其不超过最大允许值。带有电流截止负反馈的转速负反馈闭环调速系统就基本上能够达到这样的控制效果。

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