由于受惯性的作用,在t=0 的调速瞬时 Ω=Ω1,故
M=P M2/Ω1
t=0
此时的电磁转矩将与原来的电磁转矩M 1=P M1/Ω1 不等,转矩平衡被破坏并产生
动态转矩,电机转速在动态转矩作用下开始由 Ω1 向 Ω2 过渡,其变化规律为:
Ω1=(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2 (5)
电磁转矩则为:M=P M2/(Ω1-Ω2)e-t/T+Ω2
随着时间增大,动态转矩减小,直至电磁转矩与新的负载转矩平衡,即:
M=P M2/Ω2=M fz,
转速稳定在 Ω2
不变,电机调速结束。 上述的调速过程可以由图1的框图说明。
二、功率控制的方法与性能
电机调速的轴功率控制只能通过电功率间接控制来实现。以异步机为例,图2是其等
效三端口网络。
三、功率控制的理想空载转速,效率与机械特性
根据电机学,电动机的理想空载转速主要取决于电枢的电磁功率,因有:
Ω0=P em
/M
(16)
由于电磁转矩为负载所决定,理想空载转速 Ω0 就决定于某一负载条件下电磁功率的
大小。
功率控制调速的电枢功率可以综合表达为:
P M=Σ P em-Σ p 2 (17)
相应的转速:
P M/M=Σ P em/M-Σ p 2
/M
(18)
Ω=Ω0-△Ω (19)
其中 Ω0=Σ P em/M为功率控制调速的理想空载转速,因此调节电枢的电磁功率可
以改变电机的理想空载转速。换言之,电机的理想空载转速取决于电枢的电磁功率。又,
△Ω=Σ p 2
/M 为电机的转速降。由此表明增大电枢损耗,可以增加电机转速降。
电机调速的效率表达为:
η=P M/(P 1-Σ p i)
=P M/(P em-△P 2)
因此,在一定的轴功率P M 输出条件下,控制电磁功率的调速是高效率的节能型调
速,而控制损耗功率的调速必然是低效率的耗能型调速。
公式(18)同时刻画出了功率控制调速的机械特性,当连续改变电磁功率 Σ P em
时,如果损耗功率不变,电机的理想空载转速随 Σ P em 连续变化,其机械特性为一族平
行的曲线。而增大损耗,电磁功率不变时,电机理想空载转速不变,改变的只是转速降,
其机械特性为一族汇交型曲线。如图5给出了两种调速的定性曲线。