直流调速器应用特点及行业领域
直流电机种类及应用场合
直流电机种类及应用场合直流电机按照结构形式可分为刷型直流电机和无刷直流电机。
1. 刷型直流电机：刷型直流电机是通过刷子与转子之间的接触产生摩擦来实现电流的流动，进而产生转矩。
它主要由定子、转子、刷子和电枢等组成。
（1）永磁直流电机：永磁直流电机通过在转子中使用永磁体，将电能转化为机械能。
由于永磁体产生的磁场相对强大和稳定，永磁直流电机具有高效率、高转矩、高响应速度等优点，广泛应用于电动车辆、电梯、通讯设备、家用电器等领域。
（2）励磁直流电机：励磁直流电机通过外部励磁电源提供磁场，产生转矩。
励磁直流电机具有较大的输出功率和可调速范围，并且具有较好的负载自适应性能。
它广泛应用于起重机、钢铁冶金、石油化工、煤矿等行业。
（3）复合励磁直流电机：复合励磁直流电机是一种结合了永磁励磁和电磁励磁的混合励磁方式的电机。
它综合了永磁直流电机和励磁直流电机的优点，具有较高的效率、较高的输出功率和较宽的调速范围。
它主要应用于电机控制系统对输出转矩要求较高的场合。
2. 无刷直流电机：无刷直流电机使用电子换向器（称为无刷控制器）以电子方式来换向，避免了传统刷子直流电机的机械摩擦和损耗。
它由定子、转子、传感器和无刷控制器等组成。
（1）无刷直流电机：无刷直流电机具有高效率、高转矩、高速度、高精度调速性能，以及无电刷摩擦、无火花等优点。
它主要应用于机床、数控机床、工业自动化设备、航空航天设备、医疗设备等领域。
（2）无刷直流无刷电机：无刷直流无刷电机将励磁电源放到了定子中，通过在转子上使用永磁体和传感器来实现无刷控制。
它具有高效率、高转矩、高响应等优点，广泛应用于工业自动化、家电、医疗设备、新能源等领域。
总结起来，直流电机种类包括刷型直流电机和无刷直流电机。
刷型直流电机主要包括永磁直流电机、励磁直流电机和复合励磁直流电机，广泛应用于电动车辆、起重机、通讯设备等领域。
无刷直流电机主要包括无刷直流电机和无刷直流无刷电机，广泛应用于机床、工业自动化、医疗设备等领域。
直流电动机调速系统
直流电动机调速系统的能耗分析
能效比
直流电动机的能效比通常较高，可以在较高的效率下运行，减少 能源浪费。
功率因数
直流电动机的功率因数较高，可以减少无功损耗，提高电网效率。
热效率
直流电动机的热效率也较高，可以在长时间运行下保持稳定的性 能。
直流电动机调速系统的稳定性分析
抗干扰能力
直流电动机的调速系统通常具有较强的抗干扰能力，可以在复杂 的工作环境下稳定运行。
直流电动机调速系统的调速性能
调速范围
直流电动机的调速范围通常较大，可以在较 宽的转速范围内实现平滑调节，满足不同工 况下的需求。
调速精度
直流电动机的调速精度较高，可以通过精确的控制 算法实现转速的精确控制，提高生产过程的稳定性 和产品质量。
动态响应
直流电动机的动态响应较快，可以在短时间 内达到稳定转速，满足动态负载变化的需求 。
输标02入题
调压调速是通过改变电枢电压来控制电动机的转速， 具有调节方便、平滑性好等优点，但调速过程中能量 损失较大。
01
03
串级调速是通过改变转子回路的电阻来控制电动机的 转速，具有调节方便、能量损失较小等优点，但调节
范围较小且对电机结构有特殊要求。
04
调磁调速是通过改变励磁电流来控制电动机的转速， 具有调节方便、能量损失较小等优点，但调节范围较 小。
系统调试
在系统集成完成后，进行全面的 调试，确保各部分工作正常，满 足设计要求。
性能测试
对系统的性能进行测试，包括调 速范围、动态响应、稳态精度等 指标，确保系统性能达标。
优化改进
根据测试结果和实际应用情况， 对系统进行必要的优化和改进， 提高系统的稳定性和可靠性。
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无刷直流电机的调速与控制技术
无刷直流电机的调速与控制技术随着科技的发展，电动机在各个领域的应用越来越广泛。
而无刷直流电机作为一种高效、可靠的电机，在许多领域得到了广泛的应用。
无刷直流电机的调速与控制技术是保证电机运行稳定性和提高其性能的重要一环。
一、无刷直流电机的工作原理无刷直流电机是一种基于电磁感应原理工作的电动机。
其核心部件是电机转子上的永磁体，通过感应电流产生的磁场与定子线圈产生的磁场相互作用，从而实现电机的运转。
相比于传统的有刷直流电机，无刷直流电机省去了电刷与换向器件，因此具有更高的效率和更长的寿命。
二、无刷直流电机的调速方法无刷直流电机的调速方法主要包括电压控制调速和电流控制调速两种。
1. 电压控制调速电压控制调速是通过改变电压的大小来控制电机的转速。
在实际应用中，最常见的方式是采用PWM (Pulse Width Modulation) 调制技术。
PWM技术通过调整电压的占空比，使得电机在一个固定的周期内以不同的占空比工作，从而实现不同的转速。
这种方法简单易行，但是对于大功率的无刷直流电机，其调速范围较窄。
2. 电流控制调速电流控制调速是通过改变电机定子线圈的电流来控制电机的转速。
常见的控制方法有开环控制和闭环控制。
开环电流控制是在电机定子线圈中加回馈电阻，通过改变反馈电阻的大小来调整电流。
这种方法结构简单，控制参数易调，但是系统稳定性较差，无法适应负载的变化。
闭环电流控制是在开环控制的基础上加入反馈环节，通过传感器测量电机的电流，并与设定的电流进行比较，通过PID控制算法来调整控制器输出的电压，从而控制电机的转速。
这种方法可以提高系统的稳定性和动态响应性能，适用于对转速精度和系统稳定性要求较高的应用。
三、无刷直流电机的控制技术无刷直流电机的控制技术是实现电机调速的重要手段之一。
根据不同的应用场景和需求，可以选择不同的控制方法。
1. 速度控制速度控制是无刷直流电机最基本的控制方式。
通过改变电机的输入提速，可以控制电机的转速。
直流调速器安全操作规定
直流调速器安全操作规定一、前言直流调速器是一种用于控制直流电动机转速的高精度电力电子装置，通过调节输出电压来改变电机的负载；它的应用广泛，包括机床、冶金、电力、交通、矿山等各种行业和领域。
但由于调速器的工作原理和安全性质较为特殊，不当使用或操作，可能引发电机发热、电压波动、电机故障或者安全事故。
因此，本文将详细介绍关于直流调速器的安全操作规定，以保障生产运营的稳定和安全。
二、操作规范1.电机上电前应仔细检查所有控制器、电阻和接线的标志和状态。
确保所有线路正确无误地接通，电流电压值均在额定范围之内。
2.对于经常使用的调速器，应设立专门的操作人员。
操作人员必须熟悉直流调速器的结构原理、操作规程、安全知识和紧急处理办法。
未经正常培训的人员，禁止操作调速器。
3.操作人员应定期检查所有控制器和接线，排查隐患。
找到故障应该立即停机，进行熔断器检查和电路排查。
对于如何排查电器故障，不熟悉的操作人员应该请电气专业技术人员过来协助检查调试。
4.在电机、传动、温度、电流、紧固件等方面平时应定期检查。
如有问题需及时处理，不得拖延。
5.在调速器正常运行时，不应随意进行调谐和修改参数。
如必须调整，应有专业人员进行。
6.停机时必须先将调速器参数设为停机方式，并按规定方法进行关闭电源。
调速器关闭完成后再关闭电机接线盒电源。
7.如发生电器故障，应在确定故障范围后再进行拍板。
8.调速器运行过程中，不得拆卸、更换电路元器件。
对于接触不良、损坏的元器件或线缆，应由专业技术人员进行更换调试，不得私自操作。
三、安全注意事项1.工作区域应保证通风良好，无易燃、易爆物品。
操作时必须戴绝缘手套和马靴。
2.调速器在操作时，严禁携带戒指、手串、手链等易挂钩件，保持工作场所清洁和整齐。
3.使用过程中，应严格按照产品规定电压、电流进行运行。
任何超出产品规格的操作都可能会引起设备故障和安全事故。
4.电机引线颜色标号必须清晰明了，接线线头必须紧固牢固，不得出现外露，更不得跨线搭接。
直流调速器的工作原理
直流调速器的工作原理直流调速器是一种用来控制电动机转速的装置，它可以通过调整输入电压、电流或者改变电机绕组的接线方式来实现电机的调速。
直流调速器广泛应用于各个领域，包括工业控制、机械设备、交通运输等。
直流调速器的工作原理可以简单地描述为通过改变电机终端的电压和电流，来改变电机的转速。
这一过程通过控制电源电压和电流以及电机绕组的接线方式来实现。
在直流调速器中，控制电源一般为直流电源供应。
控制电源可以通过变压器或者其他装置来获得所需的电压和电流。
调速器通过控制电源的输出来改变电机的输入电压和电流，从而实现调速的目的。
直流调速器可以通过不同的方式来改变电机终端的电压和电流。
其中一种常见的方式是通过采用可变阻尼调速器，也即通过改变绕组接线方式来改变电机的速度。
可变阻尼调速器中，电机的绕组通常由串联、并联或者混合接线方式来实现不同的速度调节。
另外一种常见的方式是通过PWM（脉宽调制）技术来实现调速。
PWM技术是一种调制技术，通过改变一个周期内高电平与低电平的时间比例来改变电源输出的电压和电流。
在直流调速器中，PWM控制器可以根据所需的转速设置一个合适的占空比，从而控制输出电压和电流的大小。
此外，直流调速器还可以利用其他的控制技术，例如PID控制技术、闭环控制等来实现更精确的调速效果。
PID控制技术是一种常见的比例-积分-微分控制技术，它通过根据输入和输出之间的误差来实时调整控制器的参数，从而使得系统稳定在所需的转速范围内。
总的来说，直流调速器是通过控制电源输出的电压和电流以及改变电机绕组的接线方式来实现电机调速的装置。
不同的调速器采用不同的原理和技术，但它们的目标都是在不同的工况下实现电机的可靠调速。
通过正确选择和使用直流调速器，可以实现电机的高效运行和精确控制，从而满足各种应用需求。
高性能直流调速器在提升系统中的应用
高性能直流调速器在提升系统中的应用摘要:随着自动化高科技的不断发展,全数字控制技术在传动领域和自动化方面得到广泛应用。
全数字直流调速装置已成功地应用于轧机、矿井提升机、钻机等传动系统。
ABBDCS800全数字直流调速装置是ABB公司研发的新一代高性能产品,它性能稳定,且具有操作简便、灵活、抗干扰能力强、故障率低等特点,与西门子S7-400的PROFIBUS总线通讯速率可高达1.5Mbit/S,形成了完善的保护功能,安全可靠。
矿井提升机是矿山连接井下与井上的咽喉通道,提升系统运行良好对整个矿山安全生产至关重要。
关键词:ABBDCS800 西门子S7-400 PROFIBUS总线通讯1 引言随着矿产资源行业的不断发展,对矿井提升机的运行调速性能要求越来越高,矿井提升系统的调速性能直接影响到提升机的安全性、运行稳定性、运行效率、和机械的使用寿命。
近年来,提升系统的调速装置朝着直流调速和交流调速两个方向发展,一些小功率的矿井提升机采用了交流调速装置,但直流调速装置仍以它稳定的性能和强大的提升能力赢得了广大用户的认可推崇。
ABBDCS800直流调速装置更具代表性,它调速性能好,运行稳定,加减速平滑无抖动,最大加速度可控制在0.7m/s2以内,完全满足人体乘坐要求,而且通讯开放,可以与S7-400进行PROFIBUS现场总线通讯。
及时反应提升机的运行速度,运行电流等,达到了监控其运行状态的目的,便于管理分析。
1.1 ABBDCS800调速装置连接方式两个ABBDCS800电枢控制装置和一个ABBDCS800磁场控制装置形成并联12脉动连接。
每个ABBDCS800电枢控制装置为六脉动,采用并联方式连接到直流电机的电枢上,所以称为并联12脉动,每个电枢控制装置可以单独和磁场装置一起控制提升机运行,但此时的提升能力为原来的二分之一。
采用串联方式连接到直流电机的电枢上,称为串联12脉动。
此时两个电枢控制装置的电流时刻相等。
直流调速器的工作原理
直流调速器的工作原理直流调速器是一种能够按照需求改变直流电源输出电压和电流的电路装置。
它具有广泛的应用领域，例如电动机控制、电能调节、电动车辆和风力发电等。
其工作原理是通过控制开关器件的导通和断开，实现直流电压的调节。
下面将详细介绍直流调速器的工作原理。
直流调速器的主要组成部分包括整流器、滤波器、功率开关器件、控制电路、逆变器和环境监控电路。
整流器将交流电源转换成直流电源，滤波器用于去除直流电源中的脉动，功率开关器件负责控制电流的输入和输出，控制电路实现对功率开关器件的控制，逆变器将直流电源转换为交流电源，以满足不同的负载要求，环境监控电路用于监测和控制器件的工作温度和电流等。
直流调速器的工作过程可以分为整流和逆变两个阶段。
首先，在整流阶段，交流电源经过整流器转换成直流电源。
整流器通常由采用可控硅作为开关器件的桥式整流电路构成。
当输入电压通过桥式整流电路时，低频变压器将交流电压转换为带有脉动的直流电压。
控制电路将调制信号与桥式整流电路中的可控硅触发电路相连接，控制可控硅导通和截止。
这样，整流电路会根据调制信号的不同，实现对交流电源的整流，从而改变输出电压和电流。
接下来，在逆变阶段，直流电源经过逆变器转换为交流电源。
逆变器通常由功率开关器件和滤波电路构成。
功率开关器件通常是晶体管或IGBT。
在逆变器的工作过程中，控制电路将调制信号与功率开关器件相连接，以控制开关器件的导通和断开。
当开关器件导通时，电流流经负载，实现能量的输出；当开关器件截止时，电流停止流动，实现能量的截止。
逆变器输出的交流电压的频率和幅值可以通过控制开关器件的导通时间和断开时间来调节，从而实现对交流电源输出电压和电流的调整。
除了上述基本的工作原理外，直流调速器还可以根据具体的应用需求进行一些改进和调整。
例如，在电动机控制方面，可以采用脉宽调制技术，通过改变开关器件的导通比例，使得电机的转速和转矩得以控制。
在故障保护方面，可以使用环境监控电路来监测功率开关器件的温度和电流等参数，以实时检测设备的运行状态，并采取相应的措施以保护设备。
直流调速的发展历史和现状
直流调速的发展历史和现状电气传动系统在工业领域中是基本的动力系统，应用十分的广泛。
近年来，随着电力电子技术和微电子应用技术的迅猛发展，电气行业对电气传动技术的需求也是有增无减。
19 世纪先后，直流电气传动诞生，在20 世纪70 年代以前，由于直流传动具有优越性的可控性能，高性能的可调速系统一般都采用直流电动机，因此广泛采用直流电动机作为电机的直流调速系统。
直流调速具有调速平滑，方便，易于在大范围内平滑调速，过载能力大，能受频繁的冲击负载，可实现频繁无级快速起制动和反转。
能满足生产过程自动化系统中各种不同的特殊运行要求。
所以，直流调速系统至今仍被广泛用于自动控制要求较高的各种生产部门，是调速系统的主要形式。
20 世纪70 代，由于采用电力电子变换器的高效交流变频调速开发成功，结构简单、成本低廉，工作可靠、维护方便、效率高的交流笼型电机进入了可调速领域，从而直流调速被交流调速所代替。
由于直流电动机具有较好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是长期以来，直流调速系统一直占据垄断地位。
就目前来看，直流调速系统仍然是自动调速系统的主要形式。
在我国许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动场合，仍然广泛采用直流调速系统。
而且，直流调速系统在理论和实践上都比较成熟，从控制技术角度来看，它又是交流调速系统的基础。
因此加强对直流调速系统的发展有利于更进一步发展交流调速系统，促进调速系统的进一步完善。
直流电动机调速系统最早采用恒直流电动机分为有换向器和无换向器两大类。
定直流电压给直流电动机供电，通过改变电枢回路中的电阻来实现调速。
这种方法简单易行、设备制造方便、价格低廉；但缺点是效率低、机械特性软，不能得到较宽和平滑的调速性能。
该法只适用在一些小功率且调速范围要求不大的场合。
30 年代末期，发电机-电动机系统的出现才使调速性能优异的直流电动机得到广泛应用。
直流电动机的调速
一概述随着电力电子器件的发展，大功率变流技术前进到一个以弱电为控制，强电为输出的新时代。
直流电机调速系统由于它在技术性能与经济指标上具有优越性，实施技术上也比较成熟，因此在冶金、机械、矿山、铁道、纺织、化工、造纸及发电设备等行业都得到了广泛的应用，已成为工业自动控制领域一个及其重要的组成部分。
一般工业生产中大量应用各种交直流电动机。
直流电动机有良好的调速性能，三相交流桥式全控整流是目前在各种整流电路中应用最为广泛的电力电子电路，在运用到在直流电机调速时可以采用这种电路。
三相交流桥式全空整流最初用途是传动控制，但目前应用的新领域是各种直流电源设计。
前者是三相交流桥式全控整流电路的传统领域，后者则是它当前和未来发展的新领域。
而高频、大功率、高可靠性开关电源是当今电源变换技术发展的重要方向之一。
从我国的实际情况来看很好地采用三相桥式全控整流给直流电机调速仍然有很广泛的应用市场。
这对改善我国科技现状水平，提高经济效益将起着重要作用，所以研究三相桥是全控整流直流调速系统有着深远的意义，它不仅能够大大改善各种机车的调速系统，为其提高安全、快速、低损耗的调速装置，在解决目前国际各国所面临的能源无谓的消耗起到立竿见影的效果。
二设计的总体思路2.1 直流电动机的调速方法采用改变电动机端电压调速的方法。
当额定励磁保持不变，理想空载转速n随U减小而减小，各特性线斜率不变，由此可实现额定转速以下大范围平滑调速，并且在整个调速范围内机械特性硬度不变。
变电压调速要有可调的直流电源，根据供电电源的种类分两种情况：一是采用可控变流装置，将交流电转变为可调的直流电。
二是采用直流斩波器，在具有恒定直流供电电源的地方，实现脉冲调压调速由于工矿企业中大多为交流电源，因此前一种情况应用最广。
晶闸管变流装置输出的直流脉动电压U加在电抗器L和电动d机电枢两端，L起滤波作用以及保持电流连续。
改变晶闸管触发电路的移相控制电压U，就可改变触发脉冲的控制角。
他励直流电动机的调速【精品-PDF】
他励直流电动机的调速【精品-PDF】直流电动机是一种重要的电动机类型，广泛应用于各种机械和工业设备中。
直流电动机有广泛的应用范围，从家用电器到工业机械，都有其使用的市场。
直流电动机的特点是其调速性能非常优越，可以实现比其他电动机更好的速度控制。
因此，在各种应用中，调速技术是直流电动机使用中关键的一个因素。
本文将重点介绍直流电动机的调速技术，包括直流电动机的调速控制器、调速方法以及相关技术应用等方面的内容，以帮助读者了解直流电动机和其调速技术。
一、直流电动机及其调速直流电动机是一种可以将电能转换为机械能、实现运动的电动机，其构造简单，使用方便，广泛应用于各种机械和工业设备中。
直流电动机的转速高、速度调节范围大，并且可以实现快速反应，因此被用于需要精确控制转速的系统中。
直流电动机有以下几个特点：（1）调速性能好：直流电动机的转速可以通过改变电枢电流大小或改变励磁电流大小调节，因此其调速性能非常优越，可以实现比其他电动机更好的速度控制。
（2）启动性能好：直流电机启动时，电枢和励磁电流都比较小，在其转速上升之前可以承受一段时间较大的负载，具有启动性能好的特点。
（3）负载能力强：直流电机的负载能力强，可承受瞬时负载、过载和其他恶劣的工况条件。
（4）电机效率高：直流电机效率高，因为在高负载时，电机磁通强、因而转子铜损耗小，从而水平轴的效率高。
直流电动机可以通过两种方式进行调速：改变电枢电流大小、改变励磁电流大小。
（1）改变电枢电流大小当直流电机的励磁电流保持不变时，电枢电流决定了电机的转矩大小，从而对电机的速度和负载产生影响。
当电枢电流增加时，可以增加电机的转矩和速度，当电枢电流减小时，可以降低电机的转矩和速度。
3.直流电动机的调速控制器为了控制直流电动机的转速，需要使用一个调速控制器。
调速控制器是电子电路装置，以实现直流电动机的调速控制为目的，能够根据需求变化，控制直流电机的运行状态和输出功率。
例如，当直流电机需要解决急剧变化的工作负荷时，调速控制器可以根据工作要求，自动调节电机运行状态，以输出恰当的功率。
西门子SINAMICSDCM直流调速器新增功能介绍和调试应用
西门子SINAMICSDCM直流调速器新增功能介绍和调试应用摘要：新产品SINAMICSDC-MASTER（6RA80）直流调速器的诞生，进一步增强了直流技术控制的作用。
在6RA70的优点基础上增加了一些新的功能，并改进了新的操作方式。
本文围绕着新产品的功能和简易调试展开介绍。
关键词：DCM直流调速器调试Abstract:ThebirthofnewproductsSINAMICSDC-MASTER,tofurtherenhancetheDCco ntrolfunction.Somenewfeaturesbasedontheadvantagesof6RA70,andtheimprovementof thenewmodeofoperation.Thispaperaroundthenewproductfunctionandsimplecommiss ioninglaunchestheintroduction.Keywords：DCMDCconverterCommissioning概述：SINAMICSDCMASTER是西门子生产的新一代直流调速器。
SINAMICSDCMASTER简称为SINAMICSDCM体现了新一代产品的强大。
它把上一代产品SIMOREGDC-MASTER 的优势与SINAMICS系列的优点结合在了一起。
就质量、可靠性和功能而言，SINAMICSDCM在继承前代优点的同时，又配备了一些新的功能。
SINAMICSDCMASTER是SINAMICS系列的新成员，它把许多以交流技术而闻名的SINAMICS工具和组件用到了直流技术上。
对于标准的闭环控制，该直流调速器配备了标准的调速器控制装置（标准CUD）。
对于要求更高计算性能和接口的应用，系统可以通过增加调速器控制装置（高级CUD）的方式进行扩展。
该直流调速器属于SINAMICSDCMASTER系列，它把开环和闭环控制与电源装置组合到了一个装置上，并且由于其紧凑的机构、节省空间的外形设计而与众不同。
直流调速系统原理及应用
系统组成与工作原理
系统组成
直流调速系统主要由直流电动机、电源装置、控制器和执行器等组成。
工作原理
通过控制器对电源装置进行控制，改变直流电动机的端电压或电枢电流，从而实 现对电动机转速的调节。控制器根据设定的转速与实际转速的偏差，采用相应的 控制算法对电源装置进行调节，使电动机转速趋近于设定值。
02
粒子群优化算法
通过模拟鸟群觅食行为来寻找最优解。这种方法具有并行 计算和简单易实现的优点，但容易陷入局部最优解。
模拟退火算法
模拟固体退火过程来寻找全局最优解。这种方法可以避免 陷入局部最优解，但需要合适的退火计划和较长的计算时 间。
05
系统设计与实现举例
设计要求与性能指标
调速范围
满足设备在不同工作条件下的 调速需求，通常调速范围应达
• 缺点：需要配合适当的滤波电路以减小电流脉动对电机和电源的影响； 高速时电机特性变硬，输出转矩增大，可能导致电机过载。
04
控制策略及优化方法
传统控制策略简介
转速负反馈控制
通过测量电机转速，并将其与设定值进行比较，产生误差信号来 控制电机转速。这种方法简单有效，但动态响应较慢。
电压负反馈控制
将输出电压作为反馈信号，通过调节输出电压来控制电机转速。这 种方法可以提高系统的稳定性，但调速范围有限。
直流电机原理及特性
直流电机基本结构
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ定子
电刷与换向器
包括主磁极、换向极、机座和端盖等 部分，主要作用是产生磁场和作为电 机的机械支撑。
电刷与换向器一起构成直流电机的电 流换向装置，使电枢绕组中的电流方 向交变，以产生恒定的电磁转矩。
转子
又称电枢，主要由电枢铁心、电枢绕 组、换向器、轴和风扇等组成，是直 流电机中产生感应电动势和电磁转矩 进行能量转换的部件。
交直流调速方案优缺点浅析
交直流调速方案优缺点浅析发布日期：2011-09-1660-100万吨棒材生产机组传动控制系统交直流调速方案优缺点浅析随着国民经济的日益发展及国家“十二五”规划的要求，市场对螺纹钢、圆钢等的需求越来越多，近几年国内各企业拟建或在建的60-100万吨/年棒材机组有数十条，其中18机架主轧机电机及控制方案的选型对整条机组的造价及日后的机组产量、质量、产品精度及运行的综合成本至关重要，先对目前国内外流行的直流调速和交流变频调速系统的优缺点做一个简单的概述及分析，不足之处请给予批评指教：一、直流调速方案：1、直流电机及控制系统的优缺点：◇调速性能好、调速范围广，易于平滑调节◇起动、制动转矩大，易于快速起动、停车◇过载能力强、能承受较频繁的冲击负荷◇线路简单、控制方便、◇电控系统总体造价（包括直流电机及其配套的直流调速装置）相对较低，设计、制造、调试周期短◇国内外控制方案成熟、工程应用广泛鉴于以上优点，加之晶闸管技术的高速发展，在冶金工业领域、特别是对速度控制要求迅速、准确调整的带钢冷连轧机组等一些高性能的电气传动系统中，晶闸管整流供电的直流传动系统一直被长期、广泛地采用，以满足和实现工艺对电机的调速性能要求。
虽然直流传动有以上诸多优点，但仍有不足之处，主要表现在：◆由于采用相控整流技术，在晶闸管换向时会产生谐波，污染电网，须对谐波进行治理◆在低速启动时，因为晶闸管导通角α，导致功率因数较低，无功分量较大，须对功率因数进行补偿◆与同容量、转速的交流电机相比，直流电机的造价高、体积大、重量重、转动惯量大◆日常维护量大，须定期检查、更换炭刷，整流子表面保养◆由于换向的限制，在结构发展上欲制造大容量、高电压及高转速的直流电机工艺上比较困难。
现阶段直流电机单机容量最大只能达到11000kw左右，电压也只能做到1200V左右，这样一些大容量的不得不做成双电机、三电机甚至四电机结构，直接影响了直流电机的广泛应用，发展交流变频势在必行2、西门子/ABB等国外原装产品与DB系列扩容全数字直流控制器在控制精度及造价方面的比较鉴于直流电机的以上优缺点，目前国内还是有许多厂家（特别是一些民营企业和一些中小型国企）在新建项目时，为了节省投资、压缩工期，还是选择主传动系统采用直流方案（特别是单台功率≥600-800KW）据初步统计，目前已经建成的棒材机组有近60% 采用的是直流方案（因为一般情况下此类机组初轧、预精轧、精轧电机功率均在900-1300KW），目前国内大部分厂家选择的直流控制器为西门子公司的6RA70系列（60%左右）、ABB公司的DCS600系列（25%左右）和其他的一些国外品牌。
直流调速系统
（三）控制装置系统
4. 电气传动控制系统直流连续速度调节： （1）单环控制线路。 （2）双环控制线路。 5. 电气传动控制系统交流调速常用线路： （1）电压/频率比控制。 （2）转差频率控制。 （3）矢量控制。 （4）直接转矩控制。
直流电气传动的发展概况：
1.最早的直流调速系统采用接点控制，通过开关设备切换直 流电动机电枢或磁场回路电阻实现有极调速 优点：方法简单易行 缺点：不能得到较宽的调速范围和平滑的调速特性 目前已经极少采用 2.1930年以后出现电机放大器控制的旋转交流机组供电给直 流机组（由交流电动机M和直流发电机G构成，简称G-M 系统） 缺点：需要两台与调速电动机容量相当的旋转电机和一些 辅助励磁设备，设备庞大、占地面积大、投资高、维修工 作量大。
（三）控制装置系统
2. 电气传动控制系统按工作原理分： （1） 逻辑控制：通过电气控制装置控制电动机起动，停止，正 反转或有级变速，控制信号来自主令电器或可编程序控制器。 （2） 连续速度调节：与机组或电力电子交流装置配合使用，连 续改变电动机转速。这类系统按控制原则分开环控制，闭环控制 及负荷控制三类。 3. 电气传动控制系统按控制信号的处理方法分： （1）模拟控制。 （2）数字控制。 （3）模拟/数字混合控制。
直流调速系统
直流调速系统的基本概念 单闭环转速负反馈有静差直流调速系统 其它反馈形式在调速系统中的应用 转速负反馈无静差直流调速系统 转速电流双闭环调速系统
可逆调速系统
直流脉宽调速系统
1-1 直流调速系统的基本概念
一、直流调速主要的调速方法
1、直流他励电动机供电原理图
Id
图1-1直流他 励电动机供电 原理图
电枢电动势； R为电枢回路总电阻，n 转速，单位 r/min；Φ为励磁磁通；Ke为电动机结构决定的电动 势系数。
直流调速系统在电车中的应用
2015届分类号单位代码：10452本科毕业论文直流调速系统在电车中的运用姓名黄建强学号 ************年级 2011专业电气工程及其自动化系（院）汽车学院指导教师陈鹏程2015 年月日摘要直流调速系统目前已被广泛地应用于自动控制要求比较高的各个生产行业,直流电机调速系统优点响应速度快,超调量小,而且系统稳定性好,并具有很强的抗干扰能力。
国内外已经把直流调速系统比较广泛地应用于电力牵引机上，例如地铁、电力机车、城市无轨电车、升降机等等。
利用直流斩波器能够比较容易地实现平稳起动，无级调速以及再生制动，电能损耗可大为减少。
城市所使用的电车，处在经常性的频繁起动、变速、制动和停车的运行工作状态下。
为了提高工作效率，节省电能，可采用斩波器调速，实行再生制动，把部分能量回馈给电网，节约的电能将是非常多的。
本文主要研究直流调速系统，直流斩波器的应用，直流调速系统在电车中实现的电路以及系统图，电力机车的发展，速、电流双闭环直流调速系统转，直流调速系统干扰以及防护关键字：直流调速系统；斩波器；GTO；IGBT，转速调节器，电流调节器AbstractDC speed control system has been widely used in automatic control requirements are relatively high in every industry, a DC motor speed regulating system ideal response speed, small overshoot, good stability of the system, and has strong anti interference ability. At home and abroad have put the DC speed control system is widely used in electric traction machine, such as subway, electric locomotive, city trolley buses, elevator and so on. The utilization of the DC chopper can easily start smoothly, stepless speed regulating and regenerative braking, energy loss can be greatly reduced. Motor vehicle usually adopts a series excitation type DC motor drive, this is because the series excitation type DC motor with large starting torque, strong overload capacity, the mechanical characteristics of soft, natural characteristics of no-load speed faster, heavy slow, and is suitable for the multi machine parallel operation. City bus trolleybus working state, in operation often frequent starting, speed, braking and parking under the. In order to improve work efficiency and save the electric energy, can adopt the chopper speed control, the implementation of the regenerative braking, the feedback part of the energy to the grid, save electric - will be very considerable.Keywords: DC speed regulating system; chopper; GTO; IGBT;目录1 绪论 ................................................................................................................................................................................ I I 第二章直流调速系统及电力机车的发展. (1)2.1 直流调速系统优点与特点 (1)2.2 直流调速系统主要调速方法 (1)2.3 直流斩波器及其原理图 (2)2.4 直流调速系统调速方案 (3)2.5 电力机车发展概况 (4)第三章系统原理图 (5)3.1 由晶闸管构成直流斩波调图速系统系统框图 (5)3.2 回路构成及其工作原理 (6)3.3 IGBT直流斩波调速系统及其等效电路 (7)4.1 直流、电流双闭环调速系统 (8)4.2 系统启动分析 (9)4.3 转速、电流两个调节器作用 (10)第五章系统电路的实现 (11)5.1 斩波控制连线图 (11)5.2 限幅电路 (11)5.3 速度调节器和电流调节器的实现 (12)5.4 干扰的产生和抑制措施 (12)结论 (13)参考文献 (13)谢辞 (14)1 绪论电力机车和矿厂，土木建筑用电力机车因其容量小活动范围小在线路上无需电气设施，所以常常使用电力机车，但是过去用切换电枢回路电阻控制电机的启动制动和调速，在电阻上消耗的电能太大，为了节能，就实行无触点控制现在大多使用电力电子开关器件，如GTO，直流斩波器等直流调速系统在电力机车中应用直流斩波器控制机车的启动制动调速相对比较平稳。
2023年直流无刷电机行业市场调研报告
2023年直流无刷电机行业市场调研报告随着电力电子技术的快速发展，直流无刷电机作为一种高效、稳定、具有高转矩、长寿命且易于实现电子化调速的电机，广泛应用于各种领域，市场潜力巨大。
本文将从市场概况、应用领域、技术趋势和市场前景等四方面进行分析和总结。
一、市场概况直流无刷电机是传统直流电机智能化、多功能、高效的延伸和升级版本，是目前最为先进的一类电机，广泛应用于各种领域，其全球市场规模不断扩大。
全球直流无刷电机市场规模约为130亿美元，其中，欧洲、北美和亚太地区市场占比较大，分别为35%、30%和25%，中国则占据20%的市场份额。
由于直流无刷电机具有节能、环保等优点，未来市场规模将保持稳定增长。
二、应用领域1、家电行业直流无刷电机在家电行业的应用领域非常广泛，如空调、冰箱、洗衣机、吸尘器等。
利用无刷电机的高效、省电和静音特性，能够满足消费者对产品的使用体验和性能要求。
此外，直流无刷电机还能实现电子化调速，能够更加精准地控制电机的转速和力矩，提升了产品的节能性能和使用寿命。
2、汽车行业直流无刷电机在汽车行业的应用范围也很宽泛，如电动汽车、混合动力汽车等。
利用无刷电机的高效性和可变速特性，可以有效提高汽车的能量转换效率，同时减少污染排放。
此外，直流无刷电机具有高转矩、低噪声和长寿命等特点，在无人驾驶等方面也有着广阔的应用前景。
3、工业设备直流无刷电机在工业设备方面的应用非常广泛，如机床、印刷机、纺织机、包装机等。
利用无刷电机的高效性和高转矩特性，可以实现精密控制，提升产品制造的效率和精度。
此外，还可以实现较为复杂的动作，如模块化的加工机组、工业机器人等。
三、技术趋势1、高效高速直流无刷电机的技术趋势是朝着高效和高速方向发展。
如采用新型磁性材料、新型电子元器件、优化电机结构和参数等技术手段，可以提高电机的效率、功率密度和转速等性能指标。
2、低噪低振随着人们对产品整体性能的要求越来越高，直流无刷电机不仅需要具备高效和高速的特性，同时还需要满足低噪声和低振动等要求。
机床调速的三种形式及应用范围
一、直流调速直流调速是一种较为常见的机床调速形式，它通过改变直流电动机的电压或电流来实现机床的调速。
在直流调速中，常用的调速方法包括电阻调速、励磁调速和变极调速。
1. 电阻调速电阻调速是通过改变直流电动机的电阻来调节电机的转速。
在电路中串联或并联不同的电阻来改变电动机的电压和电流，从而实现不同速度下的工作。
2. 励磁调速励磁调速是通过改变电动机的励磁电流或电压来调节电机的转速。
通过改变励磁电流的大小和方向，达到调速的目的。
3. 变极调速变极调速是通过改变电动机的极数来调节电机的转速。
通过改变电动机的励磁电流和电压，使电动机在不同的工作情况下具有不同的极数，从而实现调速。
直流调速的应用范围较广，适用于需要频繁调速和对速度精度要求较高的场合，如机床加工、风机、泵类设备等。
二、交流调速交流调速是指通过改变交流电动机的电压、频率或相数来实现机床的调速。
常用的交流调速方法包括变频调速、多极调速和串联/并联运行调速。
1. 变频调速变频调速是通过改变电动机的供电频率和电压来实现调速。
将交流电源转换为直流电源后再通过变频器对直流电源进行调节，使电动机的转速随之改变。
2. 多极调速多极调速是通过改变电动机的极数来实现调速。
在不同的工作情况下，通过改变电动机的极数以达到调速的目的。
3. 串联/并联运行调速串联/并联运行调速是通过改变电动机的接线方式来实现调速。
通过改变电动机绕组的串联或并联方式来改变电机的转速。
交流调速适用于对转速要求不是特别高，且频繁启停、节能及运行平稳的设备，如输送机、提升机、通风设备等。
三、伺服调速伺服调速是一种较为精密的调速形式，它通过改变伺服电机的控制信号来实现机床的调速。
伺服调速是通过伺服系统对电动机进行高精度控制，具有速度响应快、位置精度高等特点。
伺服调速适用于对转速、位置精度要求高的设备，如数控机床、印刷设备、包装设备等。
机床调速的三种形式各有特点，在不同的应用场合有着各自的优势和适用范围。
6ra80直流调速装置培训资料
6ra80直流调速装置培训资料下载温馨提示：该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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直流调速器工作原理
直流调速器工作原理
直流调速器工作原理是通过调节电机电压和电流来改变其转速。
其基本原理是利用调制技术将直流电压进行调制，然后经过整流、滤波等电路处理后，供给电机。
调速器内部有一个电压或电流反馈回路，用来检测电机的转速，并将反馈信号与设定值进行对比，然后通过控制电压或电流的大小，使电机达到预定的转速。
调速器一般由调速电路、控制系统和信号处理器组成。
调速电路包括调试电位器、比较器、放大器等元件，用来控制电机的输出电压或电流。
控制系统负责接收来自传感器的反馈信号，并根据设定值与反馈信号的差值来控制输出信号的大小。
信号处理器用于处理传感器反馈信号的噪声和干扰，提高调速系统的稳定性和精确度。
在工作过程中，调速器首先通过测量电机的转速来获取反馈信号，然后将该信号与设定值进行比较。
如果转速低于设定值，调速器会增加输出电压或电流，以增加电机的转速。
如果转速高于设定值，调速器会减少输出电压或电流，以降低电机的转速。
这种负反馈控制的方式可以实现电机的精确调速。
直流调速器的工作原理基于电磁感应定律和电子技术的应用，通过精确控制电压和电流，实现对电机转速的调节，广泛应用于机械传动系统中的调速控制。
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一、什么是直流调速器?
直流调速器就是调节直流电动机速度的设备, 由于直流电动机具有低转速大力矩的特点,是交流电动机无法取代的, 因此调节直流电动机速度的设备—直流调速器,具有广阔的应用天地。
二、什么场合下要选择使用直流调速器? 下列场合需要使用直流调速器:
1、需要较宽的调速范围。
2、需要较快的动态响应过程。
3、加、减速时需要自动平滑的过渡过程。
4、需要低速运转时力矩大。
5、需要较好的挖土机特性，能将过载电流自动限止在设定电流上。
以上五点也是直流调速器的应用特点。
三、直流调速器应用:
直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。
四、直流调速器工作原理简单介绍：
直流调速器就是调节直流电动机速度的设备，上端和交流电源连接，下端和直流电动机连接，直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源，一路输入给直流电机砺磁（定子），一路输入给直流电机电枢（转子），直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。
同时直流电动机给调速器一个反馈电流，调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况，必要时修正电枢电压输出，以此来再次调节电机的转速。
五、直流电机的调速方案一般有下列3种方式：
1、改变电枢电压（最常用的是调压调速系统）；
2、改变激磁绕组电压；
3、改变电枢回路电阻。
六、一种模块式直流电机调速器，集电源、控制、驱动电路于一体，采用立体结构布局，控制电路采用微功耗元件，用光电耦合器实现电流、电压的隔离变换，电路的比例常数、积分常数和微分常数用PID适配器调整。
该调速器体积小、重量轻，可单独使用也可直接安装在直流电机上构成一体化直流调速电机，可具有调速器所应有的一切功能。
以上内容由南昌联控自动化设备有限公司提供，本公司是一家从事工厂自动化控制产品销
售、维修、系统成套的专业技术型公司。
公司的经营项目主要是交流变频器、伺服驱动器、直流调速器、可编程控制器（PLC）、控制元器件以及电气自动化成套设备的设计开发、系统集成、现场调试等。