機(jī)車電機(jī)與電器 課件 項(xiàng)目一 直流（脈流）牽引電機(jī) 任務(wù)9 直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)

任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)和制動(dòng)電動(dòng)機(jī)由靜止?fàn)顟B(tài)達(dá)到正常運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的過(guò)程稱為起動(dòng)過(guò)程。在電動(dòng)機(jī)機(jī)械負(fù)載不變的條件下，用人為方法調(diào)節(jié)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速稱為調(diào)速。起動(dòng)和調(diào)速是應(yīng)用電動(dòng)機(jī)必須解決的問(wèn)題，起動(dòng)的實(shí)質(zhì)都是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，電機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式均適用。機(jī)車運(yùn)行過(guò)程中，有時(shí)需要盡快使?fàn)恳姍C(jī)停轉(zhuǎn)或從高速運(yùn)行轉(zhuǎn)換到低速運(yùn)行；下坡時(shí)，需要限制牽引電機(jī)的轉(zhuǎn)速，以控制機(jī)車的速度。需要在牽引電機(jī)軸上加一個(gè)與轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)矩（制動(dòng)轉(zhuǎn)矩）來(lái)實(shí)現(xiàn)，稱為牽引電機(jī)的制動(dòng)。機(jī)車運(yùn)行方向由牽引電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向決定，改變機(jī)車的運(yùn)行方向就需要改變牽引電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)過(guò)程中不僅轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，而且轉(zhuǎn)矩、電流等也發(fā)生變化。如果直接加額定電壓起動(dòng)，起動(dòng)電流很大，可達(dá)到額定電流的十幾倍。這樣大的起動(dòng)電流將帶來(lái)以下不良影響：（1）使電動(dòng)機(jī)換向惡化，產(chǎn)生嚴(yán)重的火花，導(dǎo)致電刷和換向器表面燒損。（2）產(chǎn)生很大的電磁轉(zhuǎn)矩，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)機(jī)械受到強(qiáng)烈沖擊而損壞。（3）使電網(wǎng)電壓波動(dòng)，影響供電的穩(wěn)定性。在起動(dòng)時(shí)必須設(shè)法限制起動(dòng)電流。除了個(gè)別容量很小的電動(dòng)機(jī)外，一般直流電動(dòng)機(jī)是不允許直接起動(dòng)的。任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)電樞回路串接電阻調(diào)速串勵(lì)電動(dòng)機(jī)電樞串接電阻時(shí)的機(jī)械特性。在某一負(fù)載下，電樞串入的電阻越大，轉(zhuǎn)速越低。優(yōu)點(diǎn)：只需增設(shè)電阻和切換開關(guān)，設(shè)備簡(jiǎn)單，控制方便。缺點(diǎn)：能耗較大，經(jīng)濟(jì)性差；速度調(diào)節(jié)是有級(jí)的，調(diào)速平滑性差。任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)改變電源電壓調(diào)速串勵(lì)電動(dòng)機(jī)電壓降低時(shí)的機(jī)械特性。在某一負(fù)載下，電壓越低，轉(zhuǎn)速也越低。為保證電機(jī)安全運(yùn)行，電壓只能以額定電壓UN為上限向下調(diào)節(jié)，也稱降壓調(diào)速。優(yōu)點(diǎn)：電源電壓如能平滑調(diào)節(jié)，就可實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速；調(diào)速中無(wú)附加能量損耗。缺點(diǎn)：需要專用的調(diào)壓電源，成本較高；轉(zhuǎn)速只能調(diào)低，不能調(diào)高。

任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)改變主磁通調(diào)速串勵(lì)電動(dòng)機(jī)磁通減弱時(shí)的機(jī)械特性。在某一負(fù)載下磁通越弱，轉(zhuǎn)速越高。改變磁通只能在額定磁通下減弱磁通，又稱為弱磁調(diào)速。這種調(diào)速方法設(shè)備簡(jiǎn)單、控制方便、功率損耗小，可以提高電機(jī)的轉(zhuǎn)速，是直流電動(dòng)機(jī)常用的調(diào)速方法之一。安裝在內(nèi)燃機(jī)車或電力機(jī)車上的直流電機(jī)，常采用改變電壓和改變磁通調(diào)速。任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)能耗制動(dòng)電樞回路斷開電源外接制動(dòng)電阻，勵(lì)磁回路由其他電路供電。把機(jī)車和列車的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，消耗在制動(dòng)電阻上，故稱為能耗制動(dòng)。產(chǎn)生的電樞電流（制動(dòng)電流）為：任務(wù)九

直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、調(diào)速和制動(dòng)回饋制動(dòng)電力機(jī)車下坡時(shí)，重力加速度的作用使車速增高，牽引電機(jī)感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)隨之增大，牽引電機(jī)就不需要從電網(wǎng)輸入電能，機(jī)車由于本身的位能自動(dòng)滑行并繼續(xù)加