Leonard 系统)是利用晶闸管作为可控元件,通过改变晶闸管的导通角来调整供给直流电动机电枢的电压,从而实现直流电动机的调速。与旋转变流机组相比,V-M系统具有体积小、效率高、响应快等优点。
直流调速系统主要基于直流电机的转速方程,该方程表明转速n与电枢电压U、电枢电流I、电枢回路总电阻R和励磁磁通Φ有关。因此,可以通过三种方法调节电动机的转速:
1. 调压调速:保持励磁磁通Φ恒定,通过改变电枢电压U来调整转速。这种方式可以使转速线性地下降,机械特性曲线平行下移,适用于要求无级平滑调速的系统。
2. 调阻调速:保持电枢电压U和励磁磁通Φ恒定,通过改变电枢回路电阻R来调整转速。这种方式会使转速下降,但机械特性曲线会变软,通常只适合有级调速。
3. 调磁调速:保持电枢电压U和电阻R恒定,通过减弱励磁磁通Φ来增加转速。这种方式可以实现平滑调速,但调速范围有限,通常用于配合调压方案在基速以上做小范围的弱磁升速。
在实际应用中,由于调压调速具有更好的性能和更广泛的调速范围,所以它是自动控制的直流调速系统的主要方式。闭环控制的直流调速系统是调速技术的进一步发展,通过反馈控制可以提高系统的稳定性和精度。这类系统包括反馈控制闭环直流调速系统的稳态分析和设计,以及动态分析和设计,其中比例积分控制规律在实现无静差调速系统中起到关键作用。
可控直流电源是实现调压调速的基础,常见的可控直流电源有旋转变流机组、静止式可控整流器(如晶闸管可控整流器)和直流斩波器或脉宽调制变换器。这些电源可以根据需求提供可调节的直流电压,其中晶闸管可控整流器由于其高效、紧凑和快速响应的特点,被广泛应用于现代直流调速系统中。
直流调速控制系统是通过改变输入电压、电阻或磁通来调节直流电机转速的技术,而闭环控制则进一步提升了系统的性能。理解并掌握这些基础知识对于理解和设计直流调速系统至关重要。