执行元件及控制第二章常用电动机.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PPT,文档演模板,Office,PPT,09 十一月 2026,执行元件及控制第二章常用电动机,2,电动机的分类：,电动机,交流电动机,直流电动机,三相电动机,单相电动机,同步电动机,异步电动机,1.简介,电动机,电能,机械能。,根据功能和用途的不同,电动机分为,动力用电动机。,控制用电动机。,交流电动机的作用,交流电能,机械能。,3,2.对电动机的一般要求,1.对电动机的控制要求,2.稳态控制要求,3.动态控制要求,4,3.电动机的类型和发展趋势,提高可控性、精度和快速性,适应数字化的发展,电动机组合化,电动机电子化,小型化、实用化、多功能,5,工业方面：,机床、中、小型轧钢设备、轻工机械、起重机械，矿山机械等。,农业方面：,脱粒机、粉碎机、排灌机械及加工机械。,家用电器：,电风扇、空调机、洗衣机、电冰箱等。,交流异步电动机:,由交流电源供电,结构简单,性能良好,价格便宜,使用维护方便，是使用最广的动力机。,4.三相异步电动机,定子,产生旋转磁场。,转子,产生感应电流和电磁转矩。,外形,4.三相异步电动机,4.1 三相异步电动机的构造,三相异步电动机主要部件是由定子和转子两大部分组成,此外，还有端盖、机座、轴承、风扇等部件。,定子,机座,端盖,机座,端盖,转子,轴承,定子,一、定子,三相异步电动机的定子是由机座、定子铁心和定子绕,组组成。,定子绕组,机座,铁心,定子铁心是由冲有槽孔的硅钢片叠压而成。,11,在定子槽孔中放置三相彼此独立的绕组,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,三相电源,U,1,V,1,W,1,W,2,U,2,V,2,接线盒,三相定子绕组的接法 星形连接。,三相电源,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,三相定子绕组的接法 三角形连接。,U,1,U,2,V,1,V,2,W,1,W,2,三相电源,U,1,V,1,W,1,W,2,U,2,V,2,接线盒,三相电源,是由嵌放在转子铁心槽内的导电条组成，在转子铁心的两端各用一个导电端环把所有的导电条连接起来。,笼型转子,二、转子,由转子铁心和绕组组成。,转子铁心,转子绕组,绕线转子,外接电阻,电刷,滑环,转子铁心,转子绕组,15,转子绕组,可变电阻器,滑环,电刷,转子,手柄,绕线转子结构示意,16,4.2,三相异步电动机的转动原理,17,一、,转动原理,n,n,1,N,S,n,1,F,F,外力拖动蹄行磁铁旋转，形成空间旋转磁场，旋转方向为顺时针，转速,n,1,。,旋转磁场,蹄形磁铁,转子,短路线圈,模型机,图4-1-1,（一）转动原理,电磁感应定律-右手定则,电磁力定律-左手定则,转子导电铜条与旋转磁场之间发生相对运动，产生感应电动势，方向由右手定则确定。,18,n,1,N,S,n,1,F,F,n,电磁力,F,使转子与旋转磁场同方向（顺时针）转动,转速,n,。,在感应电动势的作用下，产生转子电流。,转子电流与磁场相互作用，产生电磁力,F,，方向用左手定则确定。,同理，当磁场逆时针方向转动时,转子也将逆时针方向转动。,19,(二)转差率,s,异步电动机的转动原理：是建立在旋转磁场与转子导体相对运动的基础上。,因此，转子的转速,n,必定低于旋转磁场的转速,n,1,即,n,n,1,。,正是由于转子的转速,n,与旋转磁场的转速,n,1,之间存在差异,这种类型的电动机称为异步电动机。,n,与,n,1,之间的异步程度对于电动机的特性有重要影响。,20,旋转磁场的同步转速和电动机转子转速之差与,旋转磁场的同步转速之比称为,转差率。,由前面分析可知，电动机转子转动方向与磁场,旋转的方向一致，但转子转速,n,不可能达到与旋转磁场的转速相等，即,异步电动机,如果:,无转子电动势和转子电流,转子与旋转磁场间没有相对运动，磁通不切,割转子导条,无转矩,因此，转子转速与旋转磁场转速间必须要有差别。,21,转差率,s,是表示异步电动机运行状态的重要物理量。,转差率,转子轴上的阻转矩越大,异步程度越大;反之,则异步程度较小。转差率,s,就反映了这种异步程度。,电动机起动瞬间,n,=0,s,=1,理想空载时,n,=,n,1,s,=0,s,的变化范围,01,22,二、旋转磁场的产生,旋转磁场：极性与强弱（每极下的磁通量）不变，以确定的方向和转速在空间旋转的磁场。,通入对称三相电流，即可产生旋转磁场。,23,对称三相绕组对称放置在定子铁心圆周的内表面。,对称三相绕组:星形、三角形连接。以星形为例,三相绕组：端外接三相电源,三相电流：正方向自绕组的首端指向末端。,W,U,V,i,V,i,W,U1,V1,W1,i,U,V,W,U1,U2,V2,V1,W2,W1,U,i,U,i,V,i,W,24,（一）两极旋转磁场的产生,V,W,U1,U2,V2,V1,W2,W1,U,i,U,i,V,i,W,i,U,=,I,m sin,t,i,V,=,I,m sin,(,t-,120),i,W,=,I,msin,(,t+,120),相序,U,V,W,对称三相电流,t,i,0,i,U,i,V,i,W,25,t,i,0,i,U,i,V,i,W,60,180,90,U,V,i,U,W,U1,V1,W1,i,V,U2,W1,V2,U1,V1,W2,S,N,t,=60,W,U,V,i,V,i,W,U1,V1,W1,W1,V2,U1,V1,W2,N,S,U2,t,=0,26,t,=90,N,S,W2,U2,U1,V1,V2,W1,U,V,W,i,U,i,V,i,W,U1,V1,W1,W1,i,V,i,W,V1,U1,U,V,W,N,S,W1,V2,U1,V1,W2,U2,t,=180,27,W1,V2,U1,V1,W2,N,S,U2,U2,W1,V2,U1,V1,W2,S,N,t,=60,t,=0,t,=,90,N,S,W2,U2,U1,V1,V2,W1,N,S,W1,V2,U1,V1,W2,U2,t,=,180,结论：,对称放置(空间位置差120 角)的对称三相绕组，,通入对称三相电流时，在空间产生强弱不变、转速恒定,的旋转磁场。,28,（二）旋转磁场的旋转方向,由三相绕组通入三相电流的相序决定。,相序,U,V,W,旋转磁场在空间的旋转方向从,U,相绕组,V相绕组,W,相绕组。旋转磁场顺时针方向转动。,改变通入三相电流的相序，如将,V,相,、,W,相绕组与电源的连线对调，旋转磁场将逆时针方向转动。,i,U,U,U1,i,V,i,W,V,W,V1,W1,U,U1,i,U,V,W,i,V,i,W,V1,W1,相序U-W-V,相序U-V-W,29,（三）,旋转磁场的转速-,同步,转速,同步转速,n,1,rmin,（每分钟的转数）。,同步,转速：旋转磁场相对于静止空间的转速。,以上分析的是二极旋转磁场（磁极对数,p,=1），交流电变化一个周期，旋转磁场在空间旋转一周。,交流电频率,f,1=,50Hz,，则同步转速,n,1,=5060=3000rmin,改变电动机三相绕组的结构，可使旋转磁场的磁极对数,p,=1、2、。,30,旋转磁场的极对数P,当三相定子绕组按图示排列时，产生一对磁极的旋转磁场，,即：,o,t,A,X,B,Y,C,Z,A,X,Y,C,B,Z,31,若定子每相绕组由两个线圈串联,，绕组的始端,之间互差60,，将形成,两对磁极的旋转磁场。,C,Y,A,B,C,X,Y,Z,A,X,B,Z,A,X,B,Y,C,32,极对数,旋转磁场的磁极对数,与三相绕组的排列有关,C,Y,A,B,C,X,Y,Z,A,X,B,Z,0,33,表1 同步转速,n,1,与磁极对数,p,的关系,具有,p,对磁极的旋转磁场,同步转速,(,r,min),增加磁极对数,p,=2（四极旋转磁场）旋转磁场的转速较前者减半。,同步转速,34,旋转磁场转速,n,1,与极对数,p,的关系,极对数,每个电流周期,磁场转过的空间角度,同步转速,旋转磁场转速,n,1,与频率,f,1,和极对数,p,有关。,可见:,35,一、型号,Y系列电动机型号的表示方法示例,Y 160 M 4,磁极数,机座类别代号,S-短机座,M-中机座,L-长机座,表示机座中心高(mm),表示异步电动机,铭牌 提供电动机的型号、额定值和主要技术数据，是正确、合理使用电动机的依据。,4.3三相异步电动机的铭牌数据,36,二、功率(额定功率),P,N,电动机在额定状态下（电源电压为额定电压、电流是额定电流）运行,转轴上输出的机械功率。单位 W或kW。,三、电压(额定电压),U,1N,电动机在额定状态下运行,定子绕组所应加的线电压。,四、电流(额定电流),I,1N,电动机在额定状态下运行,输出额定功率时,定子绕组的线电流。,五、接法,电动机在额定电压下运行,定子三相绕组的连接方法。,Y系列电动机额定电压,U,IN,=380V,P,N,3kW,定子绕组,Y,连接,P,N,4kW ,连接。,37,六、频率,f,N,我国使用的电力标准频率是50Hz。,七、转速(额定转速),n,N,电动机在额定状态下运行时的转速。,八、功率因数cos,是定子绕组相电流滞后相电压的角度。,在额定工作状态下,三相异步电动机的,功率因数cos,约在0.70.9之间。空载或轻载运行时，cos,较低，仅为0.20.3。,九、效率,在额定工作状态下,输出机械功率,P,N,与输入电功率,P,IN,之比。,38,效率,在接近额定工作状态下运行,电动机的效率最高，可达0.9左右。轻载运行时，效率则大大降低。,合理选择电动机的功率具有重要的经济意义（节约电能）。,例题1,型号为Y-160M-4的三相异步电动机,P,N,=11kW、,n,N,=1460rmin、,U,1N,=380V,联接。额定运行时，效率,=0.88、cos,=0.84,T,ST,T,N,=1.9、,=,T,max,T,N,=2.2。,计算：（1）额定电流,I,1N,；,（3）额定转矩,T,N,；,（4）最大电磁转矩,T,max,；,（3）起动转矩,T,st,。,（2）额定转差率,S,N,；,39,解:(1)计算额定电流,电动机在额定状态下运行输入的电功率,定子绕组的额定电流(三相对称绕组的线电流),(2)计算额定转差率,额定转差率,该电动机的磁极对数,p,=2,同步转速,n,1,=1500rmin。,40,(3)计算额定转矩,(4)最大电磁转矩,T,max,=2.2,T,N,=2.271.95=158.29Nm,(5)起动转矩,T,st,=1.9,T,N,=1.971.95=136.71Nm,41,电磁转矩是决定电动机输出机械功率大小的重要因素，也是电动机的一项性能重要指标。,旋转磁场每个磁极下的磁通量,表示磁场的强弱。,I,2,转子绕组电流有效值。,cos,2,转子绕组电路功率因数（转子绕组电路是电感性电路）。,一、,三相异步电动机,电磁转矩的基本公式,C,T,转矩常数,电机结构决定的系数,4.4三相异步电动机的机械特性,42,二、,定子绕组电路的分析,旋转磁场的磁通量,与电源电压,U,1,的关系,旋转磁场以同步转速,n,1,切割静止的定子绕组,在定子绕组电路产生感应电动势,感应电动势的有效值,E,1,=4.44,f,1,N,1,旋转磁场每个磁极下的磁通量。,f,1,交流电源的频率。,N,1,每相定子绕组的匝数。,略去定子绕组导线电阻、漏磁通等次要因素的影响，可近似认为电源电压的有效值,U,1,E,1,U,1,E,1,=4.44,f,1,N,1,43,旋转磁场每个磁极下的磁通量,结论：,f,1,和,N,1,均为定值，则,单一的由电源电压,U,1,确定。当,U,1,不变时，,基本恒定，且与电动机转轴上的机械负载无关。,三,、转子绕组电路的分析,(一)转子电量的频率,f,2,f,2,=,sf,1,转子电量频率,f,2,与转差率,s,呈正比,即与转子的转速,n,有关,电动机起动瞬间,转速,n,=0,转差率,s,=1,转子电量频率,f,2,最高,用,f,20,表示,f,20,=,f,1,44,电动机起动后,转速,n,升高,转差率,s,减小,转子电量频率,f,2,降低。正常运行时，,s,约在（,0.0150.06,）之间,f,2,则在（,0.0753,）,Hz,之间。,(二),转子绕组的感应电动势,E,2,E,2,=4.44,f,2,N,2,旋转磁场每个磁极下的磁通量。,f,2,转子绕组电路电量,的频率。,N,2,每相转子绕组的匝数。,将,f,2,=,sf,1,代入上式,E,2,=4.44s,f,1,N,2,转子绕组的感应电动势,E,2,也与,转差率,s,有关。,电动机起动瞬间,s,=1,感应电动势,E,2,最大值,用,E,20,表示,E,20,=4.44,f,1,N,2,45,电动机正常运行时,E,2,=,sE,20,电动机的转速,n,越高,转差率,s,越小,转子绕组的感应电动势,E,2,越小。,(三)转子绕组电路的电流,I,2,和功率因数,2,=cos,2,转子绕组等效电路,+,R,2,jX,2,I,2,E,2,感抗,X,2,=,2,L,2,=2,f,2,L,2,=2,sf,1,L,2,起动瞬间,s,=1,X,20,=2,f,20,L,2,=2,f,1,L,2,电动机运行时的感抗,X,2,=,sX,20,转子绕组电路的电流,1,0,1,s,cos,2,I,2,I,2,cos,2,上式中,E,20,、,R,2,、,X,20,均为常数，,I,2,只与转差率,s,有关，是单值函数。,I,2,随,s,的变化曲线如图所示。,曲线表明，随着转子转速,n,的增加（,s,减小），,I,2,减小,转子绕组电路是电感性电路，功率因数,2,=cos,2,随,s,的变化曲线如图所示。,曲线表明，起动瞬间,s,=1，功率因数,2,=cos,2,最小。,47,总结以上分析，电动机起动瞬间,s,=1，,f,20,、,E,20,、,X,20,都是恒定值。电动机运行时，,f,2,、,E,2,、,X,2,以及,2,=cos,2,都与转差率,s,有关。此点，在分析三相异步电动机运行特性和使用问题时非常重要。,四,、,转矩特性,K,常数,电机结构决定,U,1,交流电源电压的有效值。,R,2,转子绕组电路的电阻。,X,20,起动瞬间,s,=1时，转子绕组电路的感抗。,U,1,、,R,2,、,X,20,为定值，电磁转矩,T,是转差率,s,的单值函数。,48,电磁转矩,T,与转差率,s,的关系,T,=,f,（,s,）,称为异步电动机的,转矩特性。,转矩特性,T,=,f,（,s,）,用曲线表示。,电动机的转差率,0,s,1,b,是临界点。,T,m,最大电磁转矩。,s,m,临界转差率。,T,st,起动转矩。,0-b段 稳定运行区（0 s,s,m,）。,b-a非稳定运行区（s,s,m,）。,s,m,s,T,0,s,=1,n,=0 起动,T,m,n,=,n,1,理想空载,b,a,T,st,49,五、机械特性,U,1,、,R,2,、,X,20,为常数，转速,n,与电磁转矩,T,的关系称为,机械特性。,n,=,f,(,T,),机械特性更直接的表示了转速,n,与电磁转矩,T,的关系。,（一）,稳定运行区和非稳定运行区,T,m,n,0,T,b,c,a,T,L,n,d,1）ab段与转矩特性ob段的对应，是稳定运行区。,2）bc段与转矩特性的ba段对应，是非稳定运行区。,电动机以某一恒定转速,n,稳定运行时，应保持转矩平衡。,50,（二）起动过程,电动机接入三相电源，若启动转矩,T,st,负载转矩,T,L,，电动机转矩和转速从,n,=,f,（,T,）曲线c点开始上升。在bc段，,n,T,转速,n,加速上升，并越过临界点b进入稳定运行区。此后，转速,n,T,，直至电磁转矩,T,=,T,L,，起动过程结束。,b,T,m,n,0,T,c,a,51,（三）三个重要的电磁转矩,1,.,额定转矩,T,N,电动机在额定状态下运行,转轴上的机械负载是额定负载,电动机输出额定机械功率,P,N,转速是,额定,转速,n,N,电动机所产生的电磁转矩就是额定转矩,T,N,。,计算公式,转矩,T,N,的单位 牛米(Nm),n,N,的单位 转每分(rmin),P,N,的单位 千瓦(kW),52,计算举例,三相异步电动机Y160M-4,P,N,=11kW、,n,N,=1460 rmin,额定转矩,2.最大电磁转矩,T,max,最大电磁转矩,T,max:,机械特性临界点所对应的电磁转矩,又称临界转矩，所对应的转差率称为临界转差率,s,m,。,T,max,是在一定的电源电压,U,1,下电动机能够提供的最大电磁转矩。,b,n,0,T,c,a,T,m,n,m,53,最大电磁转矩,T,max,临界转差率,s,m,0.8,U,1,c,T,m,n,m,b,n,0,T,a,U,1,过载系数,54,(2),T,max与转子绕组电路的电阻,R,2,无关,但,S,m,与,R,2,成正比。,b,n,0,T,c,a,T,max,U,1,保持不变,R,2,增大,曲线下移,特性变软,起动转矩加大,55,这一特点使绕线转子异步电动机具有较好的起动特性和调速特性。,3.起动转矩,T,St,b,T,m,n,0,T,c,a,n,m,电动机接通电源的瞬间，转速,n,=0、转差率,s,=1，电动机所产生的电磁转矩即为起动转矩,T,St,。,计算公式,起动转矩,T,St,越大，电动机带负载起动的能力越强。,起动能力,T,St,T,N,一般笼型转子异步电动机的,T,St,T,N,约在12.2之间。,T,st,56,（一）起动时存在的问题,1.起动电流大，,I,st,等于定子绕组的线电流，约为（57）,I,N,。过大的起动电流造成电网电压剧烈波动，影响其它用电设备的运行。,2.起动转矩,T,St,小，原因是cos,2,小。,T,=,C,T,I,2,cos,2,电动机接通电源，转子由于惯性还未来得及转动，转速为0。转子从静止,(,n,=,0、,s,=1)到稳定恒速运行，中间所经历的过程。,一,、,起动,n,1,n,=0,转子,起动转矩过小导致启动时间长、增加能耗，甚至不能起动电动机。通常,T,st,仅为(12.2),T,N,只能用于轻载起动。,三相异步电动机的起动、反转和制动介绍,57,（二）起动方法,1.直接起动:,尽量优先考虑使用。,一般功率在7.5kW以下的电动机均可使用。,2.降压起动,对于功率较大、不允许直接起动的三相异步电动机，在起动时降低电动机的电源电压,U,1,，以限制起动电流,I,st,，待电动机转速接近稳定转速时，再把电压恢复为正常值。,起动转矩,T,S,t,与外加电压,U,1,平方成正比，在降压起动的同时也大大的降低了起动转矩，因此这种方法只使用于轻载或空载起动。,5.直流电动机,1,2,3,直流电动机的基本结构（,难点,）,电动机的铭牌数据及主要系列（,重点,）,直流电动机的一般调速方法（,扩展知识点,）,大型电动机,小型电动机,1,直流电动机的构造,直流电动机基本结构：,定子,、,转子,和,结构件,（端盖、轴承等）三大部分组成。,1）定子,其中主磁极的作用：用来在电机中产生磁场，分为永,磁式和励磁式。,永磁式:,由永久磁铁做成。,励磁式:,磁极上绕线圈，线圈中通过直流电，形成电磁铁。,励磁:,磁极上的线圈通以直流电产生磁通，称为励磁。,定子包括机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和电刷装置等几部分。,2）,转子,(电枢),转子是直流电动机实现能量转换的枢纽，又称为“,电枢,”，它包括电枢铁心、电枢绕组及换向器。,电枢铁心,的作用：导磁和嵌放电枢绕组;,电枢绕组,的作用：作发电机时产生感应电动势；,换向器,的作用：作发电机时将电枢导体感应的交流电压经由电刷转变成直流电压输出，作电动机时将电路中的直流电压经由电刷转变成交流电压输入电枢。,1直流电机的主要结构,主磁极,：产生恒定的气隙磁通，由铁心和励磁绕组构成,换向磁极,：改善换向。,电刷装置,：与换向片配合,完成直流与交流的互换,机座和端盖,：起支撑和固定作用。,定子,转子,电枢铁心,：主磁路的一部分，放置电枢绕组。,电枢绕组,：由带绝缘的导线绕制而成，是电路部分。,换向器,：与电刷装置配合,完成直流与交流的互换,转轴,轴承,直流电动机工作原理,直流电动机与交流电动机原理大致相似，也是基于,电磁感应,的原理，使得转轴受到一个力的作用旋转起来。,电磁感应原理,产生感应电压或感应电流的现象。,1）直流电动机线圈动态转动图,2）线圈受力和转动分析,受力分析：,由左手定则得ab受力向上，cd受力向下。这两个力不是平衡力。,运动分析：,在这两个力作用下，线圈作顺时针转动。,线圈到了90,受力分析：,此时换向器与碳刷没接触，线圈不受力。,运动分析：,由于惯性线圈将继续转动,。,线圈过了90后,换向器,：,线圈转过90后，换向器换向，线圈上电流发生变化。,受力分析,：线圈转过90后ab受力向下，cd受力向上。,运动分析,：线圈继续顺时针转动。,线圈转到270,受力分析,：,线圈转到270时，换向器又和碳刷没接触，线圈不受力。,运动分析：,由于惯性线圈继续转动。,换向器：,此时，换向器又换向，电流方向也变化，线圈仍继续顺时针转动。,换向器可自动改变线圈中电流方向，使线圈不停地转动下去,。,3直流电动机的分类,励磁绕组与电源的连接方式被称为励磁方式。按照不同的励磁方式，直流电动机可以分为,他励、并励、串励和复励,四种。,(,a,)他励；(,b,)并励；(,c,)串励；(,d,)复励,2.直流电动机的铭牌数据,每台直流电动机的外壳上都有一个铭牌，上面标有该电机的技术数据，主要包括其,型号,和,额定值,。,型号,直流电动机的型号如Z241，,Z表示直流电动机，2表示第二次统一设计，41中的4表示机座号，1表示电枢铁心的长度序号。,直流电动机还有其他的型号表示方法，如Z,F,21511,B,、ZD21211,B,等,2.,额定电压,对于电动机，额定电压是指电动机额定工作状态下电动机的输入电压；对于发电机，额定电压是指电动机额定工作状态下电动机的输出电压。,3.,额定电流,对于电动机，额定电流是指电动机长期连续运行时从电源输入的电流；对于发电机，额定电流是指长期连续运行时供给负载的电流。,4.,额定转速,电动机在额定运行时，转轴的转速称为额定转速。,5.,额定功率,电动机额定运行状态下，电动机轴上输出的机械功率称为额定功率；发电机的额定功率是指供给负载的电功率。,6.,额定励磁电流,电动机在额定运行的情况下，通过励磁绕组的电流称为额定励磁电流。,一、速度调节和速度变化,1、速度调节,例如：在负载转矩一定时，若电动机工作在特性1上的A点，则以nA转速稳定运行；若人为地增加电枢回路的电阻，则电动机工作在特性曲线2，速度将降至特性2上的B点，以nB转速稳定运行，这种转速的变化是人为改变（或调节）电枢回路的电阻大小所造成的，故称调速或速度调节。,3.他励直流电动机的调速方法,电动机的调速是在一定的负载条件下，人为地改变电动机的电路参数，以改变电动机的稳定运行速度。,2：速度变化,定义：速度变化是指由于电动机的负载转矩发生变化（增大与减小）而引起电动机转速的变化（下降或上升）。,例如：当负载转矩由 T1 增加到 T2,时，电动机的转速由 n A降低到nB，它是沿某一条机械特性发生的转速变化。,3：两者区别：,速度变化是在某条机械特性上，由于负载改变而引起的；而速度调节则是在某一特定的负载下，靠人为改变机械特性而得到的。,二、调速方法,可知，改变串入电枢回路的电阻Rad，电枢供电电压U 或主磁通，都可以得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可以改变电动机的转速，以达到速度调节的要求，故直流电动机调速的方法有以下三种：,1、改变电枢电路外串电阻 Rad,从特性可看出，在一定的负载转矩TL下，串入不同的电阻可以得到不同的转速。如在电阻分别为 Ra、R1、R2、R3的情况下，可以分别得到稳定工作点A、C、D和E，对应的转速为nA、nB、nC和nD,改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题：,1）机械特性较软，电阻愈大则特性愈软，稳定度愈低；,2）在空载或轻载时，调速范围不大；,3）实现无级调速困难；,4）在调速电阻上消耗大量电能等。,正因为缺点不少，目前已很少采用，仅在有些起重机、卷扬机等低速运转时间不长的传动系统中采用。,特点和缺点,2改变电动机电枢供电电压U,从特性可看出，在一定的负载转矩TL下，在电枢两端加上不同的电压 UN、U1、U2和U3可以分别得到稳定工作点a、b、c和d，对应的转速分别为na、nb、nc和nd，即改变电枢电压可以达到调速的目的。,改变电枢外加电压调速有如下特点：,U,N,U1U2U3,1）当电源电压连续变化时，转速可以平滑无级调节，一般只能在额定转速以下调节；,2）调速特性与固有特性互相平行，机械特性硬度不变，调速的稳定度较高，调速范围较大；,3）调速时，因电枢电流与电压U无关，且=N，若电枢电流不变，则电动机输出转矩T=KmNIa不变，我们把调速过程中，电动机输出转矩不变的调速特性称为恒转矩调速；,3改变电动机主磁通,从特性可看出，在一定的负载功率 PL下，不同的主磁通、N、1、2，可以得到不同的转速na、nb、nc，即改变主磁通可以达到调速的目的。,N,1,2,特点：,基于弱磁调速范围不大，它往往是和调压调速配合使用，即在额定转速以下，用调压调速，而在额定转速以上，则用弱磁调速。,1）可以平滑无级调速，但只能弱磁调速，即在额定转速n,N,以上调节；,2）调速特性较软，且受电动机换向条件等的限制，普通他励电动机的最高转速不得超过（1.22）,n,N,倍，所以，调速范围不大，若使用特殊制造的,“,调速电动机,”,，调速范围可以增加到（34）,n,N,倍的额定转速；,3）调速时维持电枢电压U和电枢电流 Ia不变时，电动机的输出功率 P=UIa不变，我们把在调速过程中，输出功率不变的这种特性称为恒功率调速；,T,x,P,x,基速,n,N,n,max,恒功率调速,恒转矩调速,T、P,n,0,转矩与功率曲线,