第1篇 电力拖动直流调速系统

电力拖动直流调速系统具有优良的调速性能，一个历史时期内在许多需要调速和快速正反向的电力拖动领域中得到了广泛的应用。上个世纪末期以来，由于高性能交流调速技术已发展得十分成熟，交流调速系统已经逐步取代直流调速系统。直流拖动控制系统不仅在理论上和实践上都比较成熟，而且目前还有一些应用；从控制规律的角度来看，直流拖动控制系统又是交流拖动控制系统的基础。因此，掌握直流拖动控制系统的基本理论和控制方法是非常必要的。

由电机学可知，直流电动机的转速和其他物理量之间的稳态关系可表示为

式中，n为转速（r/min）；U为电枢电压（V）；I为电枢电流（A）；Φ为励磁磁通（Wb）；R为电枢电路电阻（Ω）；K为由电枢结构决定的电动势常数。

由上式可以看出，直流电动机有三种调速方案：

1）调节和控制电枢供电电压（U）的调速方案，称为调压调速方案。

2）改变和控制励磁磁通（Φ）的调速方案，称为调磁调速方案。

3）改变电枢电路电阻（R）的调速方案，称为串接电阻调速方案。

调压调速方案是电枢采用晶闸管整流器或PWM变流器供电，可以实现有较宽调速范围的平滑无级调速。调磁调速方案是电动机励磁电路采用晶闸管整流器供电，能够实现基速（额定转速）以上的弱磁无级平滑调速。

改变电枢电路电阻的调速方案是一种以耗电为代价的有级调速方案，显然，这是一种不可取的调速方案。

本篇第2~4章讲述了闭环直流调速系统的组成、静态分析、动态分析；第5章讨论闭环直流调速系统的可逆运行方法。