南通工学院机械工程系：《机械设备电气控制》第9课 直流调速系统

机械设备电气控制 9 南通工学院机械工程系

机械设备电气控制 9 南通工学院机械工程系

4直流调速系统 4.1机床的速度调节 机床对调速的要求及实现 1、要求 对于不同的工件材料、不同的刀具,应选 择不同的切削速度;(加工精度、表面粗 糙度要求) 机床的快速进刀、快速退刀和对刀调整等 辅助工作,也需要不同的运动速度。(生 产率要求)

4 直流调速系统 4.1 机床的速度调节 一、机床对调速的要求及实现 1、要求 • 对于不同的工件材料、不同的刀具，应选 择不同的切削速度；（加工精度、表面粗 糙度要求） • 机床的快速进刀、快速退刀和对刀调整等 辅助工作，也需要不同的运动速度。（生 产率要求）

2、实现 机械有级调速 电气-机械有级调速 叶北 I u 辛Ⅲ 叫mPn Ⅲ N b 图4-2变速箱的机械传动系统图 选)单速电机b)双速电机a)三速电机 电气无级调速

2、实现 • 机械有级调速 • 电气-机械有级调速 • 电气无级调速

>调速:用人为的办法有目的地改变机床工作机 构的转速。 >电气调速:根据生产工艺要求,人为地改变电 动机转速,以满足产品质量和生产率的要求。 稳速:电动机应尽量不受各种干扰因素的影响 按要求以一定的精度稳定在某一速度下运转。 :方成2放

➢ 调速：用人为的办法有目的地改变机床工作机 构的转速。 ➢ 电气调速：根据生产工艺要求，人为地改变电 动机转速，以满足产品质量和生产率的要求。 ➢ 稳速：电动机应尽量不受各种干扰因素的影响， 按要求以一定的精度稳定在某一速度下运转

、调速指标 1、调速范围(D):电动机在额定负载下,最高 转速nma与最低转速nmn之比 D max min 系统要求的调速范围D越大越好 2、静差度(S):电动机在额定负载时的转速降落 △ned与理想空载转速no之比。 △ 100% 系统要求的静差度S越小越好

min max n n D = 二、调速指标 1、调速范围（D）：电动机在额定负载下，最高 转速nmax与最低转速nmin之比。 •系统要求的调速范围D越大越好 2、静差度（S）：电动机在额定负载时的转速降落 Δned与理想空载转速n0之比。 •系统要求的静差度S越小越好 100% 0   = n n S ed

△ned=no-n1 no—理想空载转速 n1—实际运行转速 静差度S用来衡量调速系统在负载变化下转速相 对稳定的程度。 静差度与机械特性硬度的关系 机械特性硬度:单位负载下转速降落的程度, 即转速负载曲线的斜率。斜率越小,机械特性 硬度越大。 机械特性越硬,静差度越小,稳定精度越高 机械特性相同,静差度不一定相等

Δned=n0-n1 n0 — 理想空载转速 n1 — 实际运行转速 • 静差度S用来衡量调速系统在负载变化下转速相 对稳定的程度。 • 静差度与机械特性硬度的关系： 机械特性硬度：单位负载下转速降落的程度， 即转速—负载曲线的斜率。斜率越小，机械特性 硬度越大。 ➢机械特性越硬，静差度越小，稳定精度越高； ➢机械特性相同，静差度不一定相等

△n 01 △n 02 十 △nadz △nan1=△na2 2 e d M ◇系统静差度通常指最低额定转速时的静差度 (低速时能满足要求,高速时也就-一定能满足要求)

❖系统静差度通常指最低额定转速时的静差度。 （低速时能满足要求，高速时也就一定能满足要求） 01 1 1 n n S  ed = 02 2 2 n n S  ed = 1 2 01 02 1 2 S S n n n n ed ed     = 

3、调速的平滑度(q) 1 以上为调速的静态性能指 4、调速的动态性能指 阶跃信号作用下的超调量,调节时间,上升时间 振荡次数等 5、经济性:投资,效益

3、调速的平滑度（φ） −1 = i i n n  以上为调速的静态性能指标 4、调速的动态性能指标 阶跃信号作用下的超调量，调节时间，上升时间， 振荡次数等。 5、经济性：投资，效益

、恒功率负载、恒转矩负载的速度调节 恒功率调速:在输出功率不变情况下的的调速。 机床主运动、龙门刨床工作台的运动等属 于恒功率负载。 恒转矩调速:在输岀转矩不变情况下的的调速。 机床的进给运动属于恒转矩负载

三、恒功率负载、恒转矩负载的速度调节 • 恒功率调速：在输出功率不变情况下的的调速。 机床主运动、龙门刨床工作台的运动等属 于恒功率负载。 • 恒转矩调速：在输出转矩不变情况下的的调速。 机床的进给运动属于恒转矩负载

◇他励直流电动机的调速 u=En+lR En=C MD=COLd →lD= Ceon+ MORE MR CbCC2(电动机的机械特性) △ MR M

❖他励直流电动机的调速      = = = +  D M D D e D D D M C I E C n u E I R    = + R C M u C n M D D e   即 n n C C M R C u n e M D e D = −  = −  0 2   （电动机的机械特性） e  D C u n0 = 2 e M  D C C M R n   =