1、转速控制的要求
有大量的生产机械对电力拖动系统提出了不同的转速控制要求,归纳起来有以下三方面:
(1)调速—在一定的最高转速和最低转速的范围内分档(有级)地或平滑(无级)地调节电动机的转速。(在一定范围内可调)
(2)稳速—以一定的精度在所需转速上稳定运行,在各种干扰下不允许有过大的转速波动,以确保产品质量。(在一定精度稳定运行)
(3)起制动、加速、减速控制——频繁起、制动的设备要求尽量缩短起动和制动时间,以提高生产效率;不宜经受剧烈速度变化的生产机械则要求起、制动尽量平稳。(快、稳)
2、性能指标
(1)调速范围
生产机械要求电动机能提供的最高转速nmax和最低转速nmin之比,用字母d表示,即 d=nmax/nmin
一般指额定负载时的转速,少数也可用实际负载时的转速(负载很轻的机械)。
(2)静差率
当系统在某一转速下运行时,负载由理想空载增加到额定值时所产生的转速降落△nnom,与理想空载转速n0之比,称作静差率s,即
或用小数表示。
式中△nnom=n0-nnom调速范围、静差率和额定速降之间的关系
设:电机额定转速nnom为最高转速,转速降落为△nnom,则按照上面分析的结果,该系统的静差率应该是最低速时的静差率,即
于是,最低转速为
而调速范围为
将上面的式代入nmin,得
此式为调速范围、静差率和额定速降之间的关系
应该指出,调速范围和静差率只是调速系统的静态指标,或称稳态指标
从公式角度充分体现了d和s不是孤立的,而是相互依存的;
调速范围和静差率都是在额定负载工况下来谈的;
s越小,系统能够允许的调速范围d越小。
对许多无级调速的生产机械为了保证精度,对静差率s提出了一定的要求
按照开环控制我们看一下它的性能指标
◎实例:
某龙门刨床工作台拖动采用直流电动机z2-93型,其额定数据如下:60kw,220v,305a,1000r/min,采用v-m系统,主电路总电阻,电动机电动势系数。如果要求调速范围d=20,静差率s≤5%
问题:①采用开环调速能否满足?②若要满足这个要求,系统的额定速降最多能有多少?
解:当电流连续时,v-m系统的额定速降为
开环系统机械特性连续段在额定转速时的静差率为
这已大大超过了5%的要求,更不必谈调到最低速。
如果要求d=20,s≤5%。
额定速率从开环时的275r/min降到2.63r/min开环系统本身无法解决。
开环调速已不能满足要求,原因所在:
负载电流在回路电阻上的压降太大,电流的稍微变化将引起很大的电压变化,从而转速改变.