电力传动：直流调速系统及调速方法解析

"参数定义-ASCS调节系统讲座" 在电力传动自动控制系统中，ASCS（Automatic Speed Control System）调节系统是关键组成部分，主要用于控制电动机的速度。本讲座着重讲解了ASCS系统中涉及的一些基本电气参数及其作用。 首先，我们关注的是电动机的电阻和电感参数。Rs和R'r分别代表定子每相电阻和折合到定子侧的转子每相电阻，它们影响电动机的发热和损耗，从而影响效率和调速性能。Lls和L'lr是定子每相漏感和折合到定子侧的转子每相漏感，这些参数影响电动机的自感效应，影响电动机的启动和运行特性。Lm是定子每相绕组产生气隙主磁通的等效电感，即励磁电感，它对电动机的磁路和电磁转矩有着直接影响。 接着，讲座提到了直流调速系统的基本概念。直流电机转速n由电枢电压Ud、电枢电流I、电枢回路总电阻R、励磁磁通以及电动势常数Ce等因素决定。调速方法包括变压、变阻和变磁，其中变电流调速较少采用，因为其效率和稳定性较低。理想空载转速Np可以通过电机结构常数计算得出，而实际转速N会受到额定转速降落的影响。 直流调速系统中的转矩平衡方程是电动机设计和控制的核心，它表达了电动机轴上的转矩T与电动势E、电枢电流I、磁通和速度n之间的关系。通过改变这些参数，可以实现对电动机转速的控制。根据负载性质，负载转矩可以分为恒转矩负载和变转矩负载，比如提升机属于前者，风机和水泵属于后者。 讲座还对比了三种调速方法的机械特性：调压调速、调磁调速和调阻调速。调压调速通过改变电压UN来调整转速，具有良好的平滑性和无级调速能力。调磁调速通过改变磁通实现调速，但调速范围有限。调阻调速则通过改变电枢回路电阻进行有级调速，通常用于配合其他调速方式。 在实际应用中，直流调速系统可以采用不同类型的变流器，如旋转式变流器（G-M系统）、静止式变流器（V-M系统）和脉宽调制变换器（PWM）。V-M系统通过控制晶闸管的触发脉冲相位，可以实现连续或断续的电流脉动控制，并采取措施抑制电流脉动，以提高系统性能。 ASCS调节系统是通过对电动机的电压、磁通和电阻等参数进行控制，实现电动机速度的精确调整。在选择调速方案时，需要综合考虑调速的平滑性、范围、效率和系统稳定性等因素。