直流電動機(控制)

直流電機部分（控制）中級維修電工理論培訓(xùn)主講何萍一、直流電動機的起動和反轉(zhuǎn)1.起動：直流電動機接到電源以后，轉(zhuǎn)速從零達到穩(wěn)定轉(zhuǎn)速的過程對電動機起動的基本要求：（1）起動轉(zhuǎn)矩要大；

（2）起動電流要小；

（3）起動設(shè)備要簡單、經(jīng)濟、可靠。優(yōu)點：操作簡單，無需另加設(shè)備。缺點：沖擊電流大，引起換向困難，產(chǎn)生火花；電源會發(fā)生瞬時跌落；起動轉(zhuǎn)矩為額定轉(zhuǎn)矩的10~20倍，適用于容量很小的電動機。

2.他勵直流電機直接起動（1）將電動機的電樞接到額定電壓的電源--全壓起動。他勵直流電動機啟動注意事項：先給勵磁繞組供電，再給電樞繞組供電，以免空載時的“飛車”事故，為防止“飛車”事故的發(fā)生，通常在勵磁回路中加欠電流繼電器實現(xiàn)“失磁”保護。（2）減壓起動

啟動方法：在額定勵磁電流情況下，起動電流控制在1.5～2.5IN。

1）電樞回路串電阻起動；注意不能采用滑動變阻器，應(yīng)采用分段切除的變阻器。

2）降壓起動。起動時降低電源電壓，隨著轉(zhuǎn)速的升高，逐漸增加電壓。

起動方法

降壓起動

電樞串電阻起動

啟動時，調(diào)節(jié)電源電壓，從零開始逐漸上升至額定值。這種起動方法僅適用于他勵式直流電動機。起動時，電樞所串電阻為最大，隨著轉(zhuǎn)速的增加，將電阻逐級切除。一臺直流并勵電動機，PN=10kW，IN=54.8A，UN=220V，電樞電阻Ra=0.4Ω。若直接起動，起動電流為多少？若采用電樞回路串電阻起動，將起動電流降為額定值的1.5倍，則應(yīng)串多大的起動電阻？直接起動時，起動電流為=電樞回路串電阻起動時，起動電流為15=.+=NstastIRRUIW3.24.0=-2208.545.1×-aR5.1NIU=stR則起動電阻

3.反轉(zhuǎn)方法

1）改變電樞電流方向，勵磁電流方向不變；

2）改變勵磁電流方向，電樞電流方向不變。

考慮勵磁繞組電流突然反接，會產(chǎn)生很大的感應(yīng)電動勢，影響電動機和電機的絕緣，因此，一般采用電樞反接法。

即：單獨改變電樞繞組或單獨改變勵磁繞組的接線。改變電樞電流方向直流電動機的兩種正、反轉(zhuǎn)改變勵磁電流方向

直流電動機正反轉(zhuǎn)電路4、直流電動機的制動（1）直流電動機的工作狀態(tài)電動工作狀態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)動方向同向制動工作狀態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)動方向反向（2）制動方法：機械制動

產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子運行方向相反的由摩擦產(chǎn)生的阻轉(zhuǎn)矩。電氣制動

通過電氣控制，產(chǎn)生一個與電機運行方向相反的電磁轉(zhuǎn)矩。（3）電氣制動方法：反接制動（包括電源反接和倒拉反接）、能耗制動和回饋制動1)能耗制動的方法和原理保持勵磁電流If的大小及方向不變，將開關(guān)接至RT，電樞從電網(wǎng)脫離經(jīng)制動電阻RT閉合。并勵電動機他勵電動機電樞斷電瞬間電動狀態(tài)＝N，U＝UN

＝N，U＝0

＝N，U＝0，Ia＝0，Ea＝CeΦn制動狀態(tài)參數(shù)特點：＝N，U＝0，電樞回路總電阻R＝Ra＋RT實際上是一臺他勵直流發(fā)電機。軸上的機械能轉(zhuǎn)化成電能，全部消耗于電樞回路的電阻上，所以稱為能耗制動。能耗制動的特點：（1）操作簡單，停車準確（2）能耗制動產(chǎn)生的沖擊電流不會影響電網(wǎng)；（3）低速時制動轉(zhuǎn)矩小，停轉(zhuǎn)慢；（4）動能大部分都消耗在制動電阻上。

a、電源反接制動

電源反接制動是指人為地改變轉(zhuǎn)子電壓極性（即反接），使轉(zhuǎn)子電流反向的方法。這時，電磁轉(zhuǎn)矩成為制動轉(zhuǎn)矩，使電動機迅速減速至停止。

保持If不變，將開關(guān)向下合閘，使電樞經(jīng)制動電阻RT而反接于電網(wǎng)上。

這種制動方法由于轉(zhuǎn)子電壓反接后，極性與反電動勢相同，轉(zhuǎn)子電流很大，因此必須串接較大的制動電阻。另外，電機停穩(wěn)后應(yīng)該及時切斷電源，否則電動機會反轉(zhuǎn)?？傊@種制動方法的制動效果好，但能量損耗大，容易出現(xiàn)反轉(zhuǎn)。IfUNRTEaIan參數(shù)特點：＝NU＝－UN。R=Ra+RT.能量關(guān)系：從電網(wǎng)吸收的電能和軸上輸入的機械能都消耗在電樞回路的電阻上。2）反接制動b、倒拉反接制動（用于位能性負載下放重物）If及端電壓UN不變，僅在電樞回路串入足夠大的制動電阻RT，使該人為特性與負載轉(zhuǎn)矩特性的交點處于第四象限。不同的RT，可得到不同的穩(wěn)定轉(zhuǎn)速。能量關(guān)系：UIa與EaIa兩者之和消耗在電樞電路的電阻Ra＋RT上。Fmg當電樞串電阻較小，起動轉(zhuǎn)矩Tst1>TL，即F>mg，物體上移，電動狀態(tài)。v當電樞串電阻較大，起動轉(zhuǎn)矩Tst2<TL，即F<mg，物體下移，制動狀態(tài)。FmgvNmgf

思考：1.制動時，電機的轉(zhuǎn)速一定能為零嗎？2.用于停車的制動是哪幾種？3）回饋制動mgNFfNmgFfFnIaFn=n0Ia=0F=0n>n0

Ia反向F<反向回饋制動特點：回饋制動過程中，將位能轉(zhuǎn)換成動能再轉(zhuǎn)換成電能，有功功率UIa回饋電網(wǎng)。從電能消耗看，回饋制動是最經(jīng)濟的一種制動方式。轉(zhuǎn)速高于理想空載轉(zhuǎn)速是回饋制動運行狀態(tài)的重要特點。vNmgf5、直流電動機的調(diào)速改變傳動機構(gòu)的傳動比來改變工作機構(gòu)的速度，稱為機械調(diào)速。人為改變電動機的參數(shù)（如端電壓、勵磁電流或電樞回路電阻），使同一機械負載得到不同轉(zhuǎn)速，稱為電氣調(diào)速。調(diào)速:在負載不變的情況下,通過改變相關(guān)參數(shù),改變工作機構(gòu)的速度.nCUeF=-2TCCReTaFenCUeF=-2TCCReTaFe三種調(diào)速方式:1）調(diào)壓調(diào)速調(diào)節(jié)電樞兩端電壓2）電樞串電阻調(diào)速在電樞回路串電阻3）調(diào)磁調(diào)速(弱磁調(diào)速)降低勵磁電流改變轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速改變電樞電壓調(diào)速改變主磁通調(diào)速比較三種調(diào)速方式的特點三種調(diào)速方式在轉(zhuǎn)速上的不同:1）調(diào)壓調(diào)速在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)2）電樞串電阻調(diào)速在額