电动机的速度控制
王季秩（电子工业部第21研究所）
【摘 要】随着工农业生产和国防工业的发展，电动机的调速技术已成为专门的研究课题。文中介绍电动机调速的要求，并着重对直流电动机、交流电动机、步进电动机、开关磁阻电动机的调速电路作了分析，指出调速系统的数字化是发展方向。
【叙 词】直流电动机交流电动机步进电动机／开关磁阻电动机速度控制调速系统电路
数字化
1概述
电动机的速度控制（文中简称电机调速）是伴随电机的诞生而出现，随着工农业和国防的发展，电机的速度控制技术已成为专门研究课题，并摆到十分重要地位。
从电机发展历史来看，首先诞生的是直流电机，它可以较方便地利用调节电枢电压或激磁电流，实现电机调速。交流感应电动机的出现，给调速增加困难，因没有激磁电路，无法调节激磁，调节电枢电压也难以调速。交流同步电动机虽有激磁电路，但调激磁难实现调速。因此，交流电机的调速是电机界面临的难题。电子学的兴起与发展，现代控制理论的诞生及电子产品的广泛应用，促使电机、电子、计算机、自动控制等学科相互结合，使电机调速技术进入崭新阶段。尤其当数字控制的产生、发展和应用，电机的控制面貌就大大改观了。因此，调速技术促使宇航、海洋、她面、家电等所有领域中控制技术的飞跃发展。
电动机的速度控制是采用电气或电子方式使电机的速度变化或保持电机速度为恒定的控制技术。速度控制的对象是电动机，控制的内容不仅仅是速度，还涉及驱动对象的有关参数，如通过调速实现功率、力矩控制等。
2电机调速的要求
电机调速的要求涉及机、电、热、光、声等多方面的技术，不同的应用场合、不同的时期，调速要求是不完全一致的。现在，就当前应用的系统与装备的主要要求进行讨论。
2.1调速比
调速比是指电动机的速度在满足一定的精度下，电机的****和****运行速度的比值。电机速度变化有连续均匀、间断、多档次等变化类型。近代，连续的调速比可达1：100000。
2.2速度精度
速度精度是电动机在一定的输入和负载的条件下，其速度随负载或环境等而变的相对比值。速度精度通常是指静态误差，有些场合还有动态误差要求，它称为瞬时速度精度。
2.3力矩波动
在一定条件下，电机一转内输出力矩的变化常用力矩变化的峰一峰值与平均值之比表示。电机在低速下将产生较大的力矩波动。
2.4起停时间
起停时间是起动电机或停止电机的时间，前者电机在负载下从起动到稳定速度所需时间。后者是指电机在负载下从运行到停止不转的时间。以计算出一些常数，如喀l势常数、****加速度等与上述参数列在一起作为电机应用的重要数据。
除了上述！要求外，系统的可靠性、安全工作区、噪声振动和抗彳二扰性能等要求均是非常重要的。
2.5力能参数
电机的力能参数有输出力矩、转速、输入功率、功率因数、电流、电压、温升、转动惯量等，这些参数除额定值之外，还包括起动、制动和逆转等条件下的允许值。由力能参数可以计算出一些常数，如电势常数，****加速度等与上述参数列在一起，作为电机应用的重要数据。
除了上述要求外，系统的可靠性、安全工作区、噪声振动和抗干扰性能等要求均是非常重要的。
3 电机调速的分类与组成
电机调速可按直流电机、交流电机、步进电机和开关磁阻电机分为4类，但从本质上来看，可分为频率和转矩的控制技术。
从图1可知，速度控制是由速度比较、检测、校正、控制、电流检测、比较、校正、控制以及功率驱动等组成。现就常用电机调速技术作分析。
3.1直流电动机的调速
3.1.1桥式电路的调速
该法悬利用永磁式电机电枢组成桥式伺服电路来检测和比较速度。根据电桥平衡原理：
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