3.3改变电枢电源电压调速
n0An01n02n03A3A1n1U1A2n2U2n3U3nUN0图3.4
TLTem
他励直流电动机的电枢回路不串接电阻，由一可调节的直流电源向电枢供电，最高电压不应超过额定电压。励磁绕组由另一电源供电，一般保持励磁磁通为额定值。
电枢电压不同时，电动机拖动负载将运行于不同的转速上。从图3.4中可以看出，当电枢电源电压为额定值时，电动机和负载的机械特性的交点为A，转速为n；电压降到U1后，交点为A1,转速为n1`；电压为U2，交点为A2，转速为n2；电压为U3，交点为
A3，转速为n3；电枢电源电压越低，转速也越低。同样，改变点数电源电压调速方法的范围也只能在额定转速与零转速之间调节。
改变电枢电源电压调速时，电动机机械特性的“硬度”不变，因此，集市电动机在低速运行时，转速随附在变动而变化的幅度较小，即转速稳定性好。当电枢电源电压连续调节时，转速变化也是连续的，所以这种调速称为无级调速。
改变电枢电源电压调速方法的优点是调速的平滑性好，即可实现无级调速，调速效率高，转速稳定性好，缺点是所需的可调电源设备投资较高。这种调速方法在直流电力拖动系统中被广泛使用。
3.4弱磁调速
励直流电机电枢电流电压不变，电枢回路也不串接电阻，在电动机拖动负载转矩不很大（小于额定转矩）时，减少直流电动机的励磁磁通，可使电动机的转速提高。他励直流电动机带恒转矩负载时弱磁调速，如图3—5所示。
nno2no1noФ2<Ф1<ФNA2A1An2Ф2n1nФ1ФNOTLTem
图3.5 弱磁调速机械特性
从图3.5中可以看出，当励磁磁通为额定值ΦN时，电动机和负载的机械特性的交点为A,转速为n:励磁磁通减少为Φ2时，理想空载转速增大，同时机械特性斜率也变大，交点为A1,转速为n1;励磁电流减少为Φ1，交点为A2，转速为n2。弱磁调速的范围是在额定转速与电动机的所允许最高转速之间进行调节，至于电动机所允许最高转速值是受换向与机械强度所限制，一般约为1.2m左右，特殊设计的调速电动机，可达3 nN 或更高。 弱磁调速的优点是设备简单，调节方便，运行效率也较高，适用于恒功率负载，缺点是励磁过弱时，机械特性的斜率大，转速稳定性差，拖动恒转矩负载时，可能会使电枢电流过大。
在实际的电力拖动系统中可以将几种调速方法结合起来，这样，可以得到较宽的调速范围，电动机可以在调速范围之内任何转速上运行，而且调速时的损耗较小，运行效率较高，能很好的满足各种生产机械对调速的要求。
第四章 课程设计内容
一台他励直流电动机，参数如下： PN=29KW UN=440V IN=76A nN=1000r/min Ra=0.376Ω
采用降低电源电压及弱磁调速，要求最低理想空载转速n0min=250r/min，最高理想空载转速n0max=1500r/min.
求T=TN时的最低转速及此时的静差率； 求调速范围； 解：因为T=TN
电动势Ea?Ce?n，有：
Ce?N?UN?INRa440?76?0.376??0.411 nN1000空载转速n0?低速时采用降压调速：
UN440 ??1070.6rminCe?N0.411?nN?n0?nN?1070.6?1000?70.6r静差率?max?最低转速nminmin
?nNn0?min70.6?0.28250
?n0min??nN?250?70.6?179.4
高速时采用弱磁调速，U=UN不变，允许最高转速时Ia=IN：
因为
Ce?n0 ?Ce?Nn0max
所以Ce??1070.6?0.411?0.2935 1500转矩T?CT?Ia?9.55?Ce?Ia?9.55?0.2935?76?213(N.m)
最高转速nmax?9550?PN29 ?9550??1300rminT213nnmaxmin调速范围D??1300?7.25 179.4
总结
通过以上所讨论的关于他励直流电动机的调速的内容，我们可知实现调速可以有三种不同的方法：改变电枢电阻调速、改变电枢电压调速、改变励磁电流调速。具体采用哪种方法要根据具体需要和各方面实际条件来决定，比如平滑性、稳定性。经济性等。
三种调速方法各有优缺点，改变电枢电阻调速的缺点较多，所以只适用于调速范围不大，调速时间不长的小容量电动机中；改变电枢电压调速是一种性能优越的调速方法，被广泛应用于对调速性能要求较高的电力拖动系统中；改变励磁电流调速通常与改变电枢电压同时应用于对调速要求很高的电力拖动系统中，来扩大调速范围和实现双向调速。
通过这个设计我跟深入的了解了他励直流电动机的调速方法，使我对电动机的运行原理及过程有了新的认识，让我知道了做学问需要严紧的思维，和认真的态度，所以，这次做课程设计的收获是从来没有体验过的，也是我应该好好珍惜的。