直流调速系统：电压-频率协调控制方式对比分析

"这篇资料主要讨论了电压-频率协调控制方式在电力传动自动控制系统中的应用，特别是针对直流调速系统。文章通过比较恒Er/1、恒Eg/1和恒Us/1三种协调控制方式的机械特性，分析了它们在直流电机调速中的效果。同时，提到了直流电机的基本工作原理，包括转速方程和转矩方程，并分类介绍了不同类型的负载转矩。此外，还探讨了调压、调磁和调阻三种调速方法的特性和适用范围，强调了调压调速在无级平滑调速系统中的优越性。最后，简要概述了直流调速系统中的变流器类型，如旋转式变流器G-M、静止式变流器V-M以及脉宽调制变换器(PWM)的特点。" 电压-频率协调控制方式的特性比较主要集中在恒Er/1、恒Eg/1和恒Us/1这三种方法上。这些控制方式主要影响电机的机械特性，影响其转速与电压、频率的关系。恒Er/1控制是保持电磁转矩Er与角速度1的比值恒定，恒Eg/1控制是保持励磁电势Eg与角速度的比值恒定，而恒Us/1控制则是保持端电压Us与角速度的比值恒定。这些不同的控制策略在不同的应用场景中有各自的优势。 直流调速系统主要由直流电机、调速装置和控制系统构成，其中直流电机的工作基于电枢电压、电流、电阻和磁通之间的关系。通过改变这些参数可以实现调速。直流电机的转速方程为n = (U - IR)/Ce，转矩方程为T = Ke * I，其中Ke是电动势常数。调速方法包括变电压、变电阻和变磁通，而变电流通常不被采用，因为这会导致电机性能不稳定。 在实际应用中，根据负载转矩与转速的关系，负载可以分为恒转矩负载和变转矩负载。恒转矩负载如提升机，其转矩与转速无关，而变转矩负载如风机、水泵，转矩与转速的平方成正比。根据转矩对转速的作用方向，又可以分为阻转矩和位势转矩。 三种调速方法中，调压调速最为常用，因为它可以实现无级平滑调速，而调阻调速只能实现有级调速，调磁调速则适用于小范围的平滑调速，通常与调压配合使用。在自动控制的直流调速系统中，调压调速占据了主导地位。 直流调速系统通常采用不同的变流器技术，如旋转式变流器G-M、静止式变流器V-M，以及近年来广泛应用的脉宽调制变换器(PWM)。V-M系统以其独特的触发脉冲相位控制、电流脉动控制等特性，在现代直流调速系统中占据重要位置。