并励直流电动机调速方法研究

韩璐斌 西北民族大学电气工程学院

引言

并励直流电动机以其结构简单、性能可靠等优点在众多场合得到广泛应用，同时其启动性能良好且调速范围较大，维修成本也比较低廉。但并联直流电动机的造价较高，体积也较为庞大。

改变电枢串联电阻大小和改变励磁电流进行调速是并励直流电动机通常采用的方法，通过转速公式可以对这两种调速方法的原理进行分析。

1 改变电枢电阻调速

对于负载转矩恒定的情况，在接入RAT 的瞬间，由于机械惯性，其转速不能立即改变，进而导致反电动势保持原来的数值。串联电阻的增大引起电磁转矩的减小，转速开始下降。反电动势由于电动机转速的降低而减小，造成了电枢电流以及电磁转矩的增大，电磁转矩达到负载转矩大小后不再发生改变，电动机转速保持在一个新的数值。改变电枢电阻的调速方法对于转矩恒定的负载比较适用。

对于恒功率负载，并励直流电动机转速降低时其负载转矩增大，电磁转矩也同步增大，容易引发严重的后果，这会使电枢电流超过其额定值，因此不适用。

对于负载转矩随转速同一趋势变化的负载，刚加入串联电阻时转速暂时不发生改变。根据一类分析同理得电磁转矩先变小，转速降低后电磁转矩增大，增大至与减小的负载转矩相同大小后不再发生变化。由于该方法中电枢电流会减小，因此对此类负载适用。

图1 改变电枢电阻调速电路图

2 改变励磁电流调速

对于负载转矩恒定的情况，并励直流电动机转速的上升并不会使得电磁转矩发生改变，这也就导致了电枢电流过大的状况，因此该调速方法一般不用于这种转矩特性的负载上。

对于恒功率负载，负载转矩随着转速的升高而减小，这时负载转矩与转速相乘的结果依旧保持不变，导致电枢电流保持原大小而不发生改变，证明改变励磁电流调速能较好地应用于恒功率负载的调速中。

对于第三类负载，负载转矩随转速的上升而增大，电磁转矩为与之相平衡而增大。同样导致了电枢电流超过额定值的状况，因此不适用。

图2 改变励磁电流调速电路图

3 结论

对于以上两种方法的研究，可以得出的结论为负载的转矩特性对并励直流电动机调速方法的选择有较大的影响，采用适宜的调速方法能避免故障的发生，并提高生产效率。