3,4 直流他励电动机的调速特性
一、速度调节和速度变化
调速 （又称速度调节）与 速度变化 是两个完全不同的概念
电动机的 调速 是在一定的负载条件下，人为地改变电动机的电
路参数，以改变电动机的稳定转速，如图所示。
转速的变化是 人为改变
（ 或调节 ） 电枢回路的电
阻大小所造成的, 故称 调
速或速度调节 。
速度变化 是指由于电动机的负载转矩发生变化（增大与减小）
或其它不可预见因数引起电动机转速的变化（下降或上升），如图
所示。
总之, 速度变化是在某
条机械特性上, 由于负载改
变而引起的；而速度调节则
是在某一特定的负载下, 靠
人为改变机械特性而得到的 。
二, 调速方法
下面仅就他励直流电动机的调速方法作一般性的介绍。
从直流他励电动机机械特性方程式
T
KK
RR
K
Un
2me
ada
e ??
???
可知,改变串入电枢回路的电阻 Rad ；改变 电枢供电电压 U或
主磁通 ?，都可以得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可
以改变电动机的转速，以达到速度调节的要求，故直流电动机调速
的方法有以下三种。
1、改变电枢电路外串电阻 adR
直流电动机电枢回路串接电阻后, 可以得到如图所示的一簇机
械特性 。
从特性可看出，在一定的负
载转矩 TL下，串入不同的电阻可
以得到不同的转速。如在电阻分
别为 Ra,R1,R2,R3、的情况下，
可以分别得到稳定工作点 A,C、
D和 E，对应的转速为 nA,nB,
nC,nD。
改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题,
? 机械特性较软, 电阻愈大则特性愈软, 稳定度愈低；
? 在空载或轻载时，调速范围不大；
? 实现无级调速困难；
? 在调速电阻上消耗大量电能等。
正因为缺点不少, 目前已很少采用, 仅在有些起重机, 卷扬机
等低速运转时间不长的传动系统中采用 。
2．改变电动机电枢供电电压 U
如图所示特性为改变电枢供电电压 U调速的特性,
从特性可看出，在一定的负
载转矩 TL下，电枢外加不同电压
可以得到不同的转速。如在电压
分别为 UN,U1,U2,U3的情
况下，可以分别得到稳定工作点
a,b,c和 d，对应的转速为 na,
nb,nc,nd。即改变电枢电压
可以达到调速的目的。
改变电枢外加电压调速有如下特点,
1） 当电源电压连续变化时, 转速可以平滑无级调节, 一般
只能在额定转速以下调节；
2）调速特性与固有特性互相平行，机械特性硬度不变，调速
的稳定度较高，调速范围较大；
3）调速时，因电枢电流与电压 U无关，且 ?=? N，转矩
T=Km ?N Ia不变。
调速过程中, 电动机输出转矩不变的调速特性称为恒转矩调
速 。 具有恒转矩调速特性的调速方法适合于对恒转矩型负载进行
调速；
4） 可以靠调节电枢电压来启动电机, 而不用其他启动设备 。
3．改变电动机主磁通 ?
如图所示曲线为改变电动机主磁通 ? 调速的特性,
从特性可看出，在一定的负载功率 PL
下，不同的主磁通 ? N,? 1,? 2、,
可以得到不同的转速
na,nb,nc。
即改变主磁通 ?可以达到调
速的目的 。
改变电动机主磁通特点,
1） 可以平滑无级调速, 但只能弱磁调速, 即在额定转速以上
调节；
2） 调速特性较软, 且受电动机换向条件等的限制 。
普通他励电动机的最高转速不得超过额定转速的 1.2倍，所以，
调速范围不大，若使用特殊制造的“调速电动机”，调速范围可以
增加，但这种调速电动机的体积和所消耗的材料都比普通电动机大
得多；
3） 调速时维持电枢电压 U和电枢电流 Ia不变时, 电动机的输出
功率 P=UIa电动机的输出功率不变 。
在 调速过程中，输出功率不变的这种特性称为恒功率调速,这
种调速适合于对恒功率型负载进行调速。
一、速度调节和速度变化
调速 （又称速度调节）与 速度变化 是两个完全不同的概念
电动机的 调速 是在一定的负载条件下，人为地改变电动机的电
路参数，以改变电动机的稳定转速，如图所示。
转速的变化是 人为改变
（ 或调节 ） 电枢回路的电
阻大小所造成的, 故称 调
速或速度调节 。
速度变化 是指由于电动机的负载转矩发生变化（增大与减小）
或其它不可预见因数引起电动机转速的变化（下降或上升），如图
所示。
总之, 速度变化是在某
条机械特性上, 由于负载改
变而引起的；而速度调节则
是在某一特定的负载下, 靠
人为改变机械特性而得到的 。
二, 调速方法
下面仅就他励直流电动机的调速方法作一般性的介绍。
从直流他励电动机机械特性方程式
T
KK
RR
K
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2me
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可知,改变串入电枢回路的电阻 Rad ；改变 电枢供电电压 U或
主磁通 ?，都可以得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可
以改变电动机的转速，以达到速度调节的要求，故直流电动机调速
的方法有以下三种。
1、改变电枢电路外串电阻 adR
直流电动机电枢回路串接电阻后, 可以得到如图所示的一簇机
械特性 。
从特性可看出，在一定的负
载转矩 TL下，串入不同的电阻可
以得到不同的转速。如在电阻分
别为 Ra,R1,R2,R3、的情况下，
可以分别得到稳定工作点 A,C、
D和 E，对应的转速为 nA,nB,
nC,nD。
改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题,
? 机械特性较软, 电阻愈大则特性愈软, 稳定度愈低；
? 在空载或轻载时，调速范围不大；
? 实现无级调速困难；
? 在调速电阻上消耗大量电能等。
正因为缺点不少, 目前已很少采用, 仅在有些起重机, 卷扬机
等低速运转时间不长的传动系统中采用 。
2．改变电动机电枢供电电压 U
如图所示特性为改变电枢供电电压 U调速的特性,
从特性可看出，在一定的负
载转矩 TL下，电枢外加不同电压
可以得到不同的转速。如在电压
分别为 UN,U1,U2,U3的情
况下，可以分别得到稳定工作点
a,b,c和 d，对应的转速为 na,
nb,nc,nd。即改变电枢电压
可以达到调速的目的。
改变电枢外加电压调速有如下特点,
1） 当电源电压连续变化时, 转速可以平滑无级调节, 一般
只能在额定转速以下调节；
2）调速特性与固有特性互相平行，机械特性硬度不变，调速
的稳定度较高，调速范围较大；
3）调速时，因电枢电流与电压 U无关，且 ?=? N，转矩
T=Km ?N Ia不变。
调速过程中, 电动机输出转矩不变的调速特性称为恒转矩调
速 。 具有恒转矩调速特性的调速方法适合于对恒转矩型负载进行
调速；
4） 可以靠调节电枢电压来启动电机, 而不用其他启动设备 。
3．改变电动机主磁通 ?
如图所示曲线为改变电动机主磁通 ? 调速的特性,
从特性可看出，在一定的负载功率 PL
下，不同的主磁通 ? N,? 1,? 2、,
可以得到不同的转速
na,nb,nc。
即改变主磁通 ?可以达到调
速的目的 。
改变电动机主磁通特点,
1） 可以平滑无级调速, 但只能弱磁调速, 即在额定转速以上
调节；
2） 调速特性较软, 且受电动机换向条件等的限制 。
普通他励电动机的最高转速不得超过额定转速的 1.2倍，所以，
调速范围不大，若使用特殊制造的“调速电动机”，调速范围可以
增加，但这种调速电动机的体积和所消耗的材料都比普通电动机大
得多；
3） 调速时维持电枢电压 U和电枢电流 Ia不变时, 电动机的输出
功率 P=UIa电动机的输出功率不变 。
在 调速过程中，输出功率不变的这种特性称为恒功率调速,这
种调速适合于对恒功率型负载进行调速。
