直流调速系统：起动电流与转矩解析

"起动电流和转矩公式-ASCS调节系统讲座，涉及电力传动自动控制系统，直流调速系统及交流调速系统的核心概念。" 本文主要探讨了电机起动时的电流和转矩公式，特别是在异步电动机中的应用。在ASCS（可能是指先进伺服控制系统或类似的自动化控制系统）的背景下，理解这些公式对于电机控制至关重要。 起动电流和转矩是电机启动阶段的关键参数。在电机起动时，滑差s等于1，根据公式（5-2）和（5-3），可以计算出起动电流和起动转矩。这些公式通常会涉及到电枢电压U，电枢电流I，电枢回路总电阻R，励磁磁通等参数。 直流电机转速方程表示为n = (Ud - I Rd) / (Ce)，其中n是转速，Ud是电枢电压，I是电枢电流，Rd是电枢回路电阻，Ce是电动势常数，而是励磁磁通。调速方法主要有三种：变压器调压、变阻和变磁。变电流调速并不常用，因为这会导致电机性能不稳定。 理想的空载转速由电机结构常数决定，即n0 = (60 * a * Np) / Ce0，其中a是极对数，Np是每极的磁极数。额定转速降落定义为nN = n0 - nN，反映了电机在额定负载下的速度降低。 电动机轴上的转矩平衡方程为T = (Ce * ) * (dI / dt)，其中T是转矩，dI / dt是电枢电流的时间变化率。直流电动机的转矩方程是T = (375/2) * I * (Ce * )。 负载转矩分为恒转矩负载和变转矩负载。前者如提升机，转矩保持不变，后者如风机、水泵，转矩随转速变化。按转矩与转速的方向，转矩可分为阻转矩和位势转矩。 在直流调速系统中，调压、调磁和调阻是常见的调速方法。调压调速通过改变电枢电压来调整转速，保持励磁恒定，使机械特性曲线平行下移。调磁调速是通过改变磁通实现，而调阻调速则只能实现有级调速，适用于小范围的调速需求。 直流调速系统包括旋转式变流器（G-M）、静止式变流器（V-M，如晶闸管-电动机系统）以及脉宽调制变换器（PWM）。V-M系统的特点包括触发脉冲相位控制、电流脉动管理以及晶闸管-电动机系统的互动。 在实际的自动控制直流调速系统中，调压调速方法通常是最优选，因为它可以实现无级平滑调速。而调磁和调阻方案常作为辅助手段，用于特定范围内的调速或配合调压方案使用。