第1篇 電力拖動直流調(diào)速系統(tǒng)

電力拖動直流調(diào)速系統(tǒng)具有優(yōu)良的調(diào)速性能，一個歷史時期內(nèi)在許多需要調(diào)速和快速正反向的電力拖動領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。上個世紀(jì)末期以來，由于高性能交流調(diào)速技術(shù)已發(fā)展得十分成熟，交流調(diào)速系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代直流調(diào)速系統(tǒng)。直流拖動控制系統(tǒng)不僅在理論上和實(shí)踐上都比較成熟，而且目前還有一些應(yīng)用；從控制規(guī)律的角度來看，直流拖動控制系統(tǒng)又是交流拖動控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。因此，掌握直流拖動控制系統(tǒng)的基本理論和控制方法是非常必要的。

由電機(jī)學(xué)可知，直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速和其他物理量之間的穩(wěn)態(tài)關(guān)系可表示為

式中，n為轉(zhuǎn)速（r/min）；U為電樞電壓（V）；I為電樞電流（A）；Φ為勵磁磁通（Wb）；R為電樞電路電阻（Ω）；K為由電樞結(jié)構(gòu)決定的電動勢常數(shù)。

由上式可以看出，直流電動機(jī)有三種調(diào)速方案：

1）調(diào)節(jié)和控制電樞供電電壓（U）的調(diào)速方案，稱為調(diào)壓調(diào)速方案。

2）改變和控制勵磁磁通（Φ）的調(diào)速方案，稱為調(diào)磁調(diào)速方案。

3）改變電樞電路電阻（R）的調(diào)速方案，稱為串接電阻調(diào)速方案。

調(diào)壓調(diào)速方案是電樞采用晶閘管整流器或PWM變流器供電，可以實(shí)現(xiàn)有較寬調(diào)速范圍的平滑無級調(diào)速。調(diào)磁調(diào)速方案是電動機(jī)勵磁電路采用晶閘管整流器供電，能夠?qū)崿F(xiàn)基速（額定轉(zhuǎn)速）以上的弱磁無級平滑調(diào)速。

改變電樞電路電阻的調(diào)速方案是一種以耗電為代價的有級調(diào)速方案，顯然，這是一種不可取的調(diào)速方案。

本篇第2~4章講述了閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的組成、靜態(tài)分析、動態(tài)分析；第5章討論閉環(huán)直流調(diào)速系統(tǒng)的可逆運(yùn)行方法。