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1、精选优质文档-倾情为你奉上直流电动机的起动、调速和制动起动(start)、制动(break)和调速(speed regulating)是电力拖动(drive)的三大问题，起动和调速又是评价(evaluate)电动机性能(performance)的两个重要方面(important aspect)。讲义一、直流电动机的起动起动：直流电动机接上电源(power supply)后，转速(velocity)由零逐渐增(gradually)加到稳定转速的过程（process）。对起动性能的要求(demands)：起动转矩（starting torque）足够大，起动电流(starting current)
2、不可太大，起动时间要短，除此之外，要求起动设备(equipment)简单，经济可靠(reliability)。一、 直接起动（全压起动）：下图为并励直流电动机起动时的接线图(connection diagram)。开始时，转速为零，可达额定电流(rated current)的2030倍，结果使：绕组(winding)过热，换向(commutation)困难；影响其它电器设备的正常运行(normal operation)；过大的电磁力冲击(impact)，可损坏机械。故只有极小容量(capacity)的直流电动机才允许直接起动(direct start)。直接起动的特点：不需起动设备、操作简便(
3、simplicity of operation)、起动转矩大，但起动电流太大。注意：起动前先合上励磁回路(excitation circuit)开关，并将励磁电流调至最大值，确保磁场(magnetic field)先建立起来，再合上电枢回路开关。否则：1）轻载时，有剩余磁通(residual flux)，因为起动电流大，所以起动转矩可能大于负载转矩(load torque)，电动机起动，转速升高达飞车状态。故起动前应检查励磁绕组是否断线。二、 电枢回路串电阻器起动为限制起动电流，起动时串全部电阻起动，随转速增加，降低，再逐步切除(cut down)电阻。对容量小的直流电动机，常用人工手动方法(
4、artificial method)来起动，如图所示。容量大一些的采用电器控制(appliance control)。若合理的设计，可使电流从之间变动。特点：设备简单，投资(investment)少，但电动机容量较大时，起动变阻器(rheostat)变得十分笨重，能耗大。此法广泛应用于小型(small-sized)直流电动机，和改变电枢电阻调速方法一起使用。三、 降压起动特点：起动过程平滑(smooth)，能耗(loss of energy)小，但设备投资(investment)大，需调压电源(varying-voltage source)，常与调压调速方法一起使用。调压电源有专用(speci
5、alized)直流发电机（FD组）（改变发电机的励磁电流来控制发电机的端电压(end voltage）和采用晶闸管(thyristor)整流电源，用触发信号(trigger signal)去控制输出电压(output volage)。直流电动机速度的调节为了满足不同的工艺要求，生产机械要运行在不同的速度。评价调速性能的指标有：调速范围、平滑性、稳定性、经济性（投资、能耗方面），还有带负载的能力。从直流电动机的转速公式：可知调速方法有两种 调压调速（1） 电枢控制 改变电枢回路电阻调速（2） 磁场控制：调节励磁电流一、他励和并励电动机的速度调节（speed regulating）（一） 电枢控制
6、：1、电枢回路串接电阻：，串接后，机械特性斜率增大，转速降低。过程分析：串电阻后，时，便稳定运行。电动机能自动调整到稳定状态，是区别于其它电力拖动的特点。调速性能：D不大，稳定性不好，有级调速，能耗大，效率低。但所需设备简单，应用在对调速性能要求不高的中小型电机上，在起动、运输、牵引装置中得到应用。2、调节电枢电压调速（励磁电流由另外电源供电）调速过程：时稳定运行。调速性能：D大，调速平滑，稳定性好，能耗小，运行效率高，适合带恒转矩负载。但投资大，用变流机组时，投资较高，现在用晶闸管整流电源。应用在对调速性能要求较高的场合，如轧钢机龙门刨床，和降压起动一起使用。（二）磁场控制1、 磁场控制的实
7、现：2、 磁场控制的过程：时，稳定运行。根据，忽略的影响，则，但当负载转矩较大（电枢电流较大），或电枢串很大电阻时，磁通降低，转速也可能降低。3、 调速性能：D不大，D受机械强度的限制、换向的限制、稳定性的限制；无级调速；因调速在励磁回路中进行，控制较方便，能耗小，调节设备体积小，经济性好。但转速过高，则励磁过弱，电枢电流过大，可使换向变坏。二、串励电动机的速度调节：（一）电枢控制1、电枢电路串电阻调速2、改变电枢电压，（二）磁场控制：在励磁绕组（或电枢）两端并联一电阻，以改变励磁电流进行调速。直流电动机的制动为了提高生产率，提高产品质量，要求电动机能迅速减速、准确停车或迅速反转，或控制电动机
8、的转速增加，电动机需发出与转速方向相反的电磁转矩，以阻碍电动机的运行。 电动：电磁转矩与转速方向相电动机运行状态 同，电能转化为机械能。 能耗制动：制动 回馈制动 电源反接 倒拉反接一、 能耗制动1、 能耗制动的实现：将电枢从电源上断开，而接到一个制动电阻上，制动时保持励磁电流不变。2、 能耗制动过程分析：0,0，0，0以某一速度下放重物。3、能量关系制动时处于发电状态，电能大部分消耗在上，产生制动转矩的功率来自系统的动能。特点：线路简单，断电时，也能实现能耗制动，较经济，但制动效果随转速下降而下降，可采用多级能耗制动或加上机械制动。应用：要求平稳减速、没有反向而能准确停车的场合或以低速下放重
9、物。 并励直流电动机能耗制动时的接线图 并励电动机反接制动时的接线图二、反接制动：（一）、电源反接制动1电源反接制动的实现：将电枢两端通过一限流电阻反接到电源上，如图所示。2电源反接过程分析：反接瞬间：0，0，使转速迅速下降，=0时，1）带反抗性负载：时，反向电动运行。2）带位能性负载：当转速下降至0，反向起动，电磁转矩由负变为0（），再增加，电磁转矩又变为正的，且增大至等于负载转矩时便稳定运行。总结：1）为限制，必须串接一制动电阻。2）制动效果强烈而迅速；3）转速为0时有反转的可能，如欲停车，需及时切断电源；4）不经济。（二）、倒拉反接起动装置平稳等速下放重物1、 倒拉反接的实现：在电枢回路串较大的电阻，且带位能性负载。2、 倒拉反接过程：时，电动机被重物拉着反向转动，时，电枢电流反向，电磁转矩也反向，表示电磁转矩变为制动转矩，有电能回馈给电网。2）下放重物：电动机首先运行在反向电动运行状态，0，0，0，时，才能发生，不能使拖动装置停车。应用：位能负载高速下放的场合，或在转速下降的过程中。思考：拖动位能性负载的他励直流电动机有可能工作在反向电动状态吗？如有可能，请举一例。专心-专注-专业