1、任务任务 4 直流电动机的运行直流电动机的运行一、他励直流电动机的起动一、他励直流电动机的起动 所谓直流电动机的起动，是指直流电动机接通电源后，转所谓直流电动机的起动，是指直流电动机接通电源后，转速由静止状态上升到稳定转速的全过程。速由静止状态上升到稳定转速的全过程。项目一项目一 直流电机直流电机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 额定功率较大的电动机一般采用分级起动的方法以保证起动过程中额定功率较大的电动机一般采用分级起动的方法以保证起动过程中既有比较大的起动转矩，又使起动电流不会超过允许值。既有比较大的起动转矩，又使起动电流不会超
2、过允许值。额定功率较小的电动机可采用在电枢电路内串联起动变阻器的方法额定功率较小的电动机可采用在电枢电路内串联起动变阻器的方法起动。起动前先把起动变阻器调到最大值，加上励磁电压，保持励磁电流起动。起动前先把起动变阻器调到最大值，加上励磁电压，保持励磁电流为额定值不变。再接通电枢电源，电机开始起动。随着转速的升高，逐渐为额定值不变。再接通电枢电源，电机开始起动。随着转速的升高，逐渐减小起动变阻器的电阻，直到全部切除。减小起动变阻器的电阻，直到全部切除。降低电枢电压起动降低电枢电压起动 降压起动方法一般只用于大容量且起动频繁的直流电动机，其优点是降压起动方法一般只用于大容量且起动频繁的直流电动机，
3、其优点是起动电流小，起动时消耗能量少，升速比较平稳。近年来，还采用由晶闸起动电流小，起动时消耗能量少，升速比较平稳。近年来，还采用由晶闸管整流电源组成的管整流电源组成的“整流器整流器-电动机电动机”组，也适用于降压起动。组，也适用于降压起动。项目一项目一 直流电机直流电机 电枢回路串电阻起动电枢回路串电阻起动机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材二二、他励直流电动机的正反转、他励直流电动机的正反转改变励磁电流方向改变励磁电流方向 保持电枢两端电压极性不变，将励磁绕组接入电源的两出线端调保持电枢两端电压极性不变，将励磁绕组接入电源的两出线端
4、调换，使励磁电流反向，也就是改变主磁极磁通的方向换，使励磁电流反向，也就是改变主磁极磁通的方向改变电枢电流方向改变电枢电流方向 保持励磁绕组两端的电压极性不变，将电枢绕组反接，电枢电流保持励磁绕组两端的电压极性不变，将电枢绕组反接，电枢电流即改变方向。即改变方向。实际应用中大多采用改变电枢电流的方法来实现电动机的反转但实际应用中大多采用改变电枢电流的方法来实现电动机的反转但在电动机容量很大，对反转速度变化要求不高的场合，为了减少控制在电动机容量很大，对反转速度变化要求不高的场合，为了减少控制电器的容量，可采用改变励磁绕组极性的方法实现电动机的反转。电器的容量，可采用改变励磁绕组极性的方法实现电
5、动机的反转。项目一项目一 直流电机直流电机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 对于复励电动机，一般也用改变电枢电流方向的方法来改对于复励电动机，一般也用改变电枢电流方向的方法来改变转向，不过要注意保持串励绕组流过的电流方向不能改变，变转向，不过要注意保持串励绕组流过的电流方向不能改变，否则将使积复励电动机变为差复励电动机，导致电动机反转时否则将使积复励电动机变为差复励电动机，导致电动机反转时不能稳定工作。不能稳定工作。项目一项目一 直流电机直流电机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规
6、划教材三、他励直流电动机的调速三、他励直流电动机的调速人为改变速度的方法称为调速。人为改变速度的方法称为调速。电枢串电阻调速电枢串电阻调速 电枢回路串电阻调速方法的电枢回路串电阻调速方法的优点优点是设备简单，调节方便。是设备简单，调节方便。缺点缺点是调速是调速范围小。适合于恒转矩调速方式，转范围小。适合于恒转矩调速方式，转速只能由额定转速往下滑，只能分级速只能由额定转速往下滑，只能分级调速，调速平滑性差。电枢回路串入调速，调速平滑性差。电枢回路串入电阻后，电动机的机械特性变电阻后，电动机的机械特性变“软软”，使负载变动时电动机产生较大的转，使负载变动时电动机产生较大的转速变化，即转速稳定性差，
7、而且调速速变化，即转速稳定性差，而且调速效率较低。效率较低。机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 改变电枢电源电压调速改变电枢电源电压调速项目一项目一 直流电机直流电机 改变电枢电压调速方法的改变电枢电压调速方法的优点优点是速度可作连续变化，调速是速度可作连续变化，调速平滑性好，调速范围广，即可实现无极调速；机械特性的斜率平滑性好，调速范围广，即可实现无极调速；机械特性的斜率不变，调速效率高，转速稳定性好；属于恒转矩调速，电动机不变，调速效率高，转速稳定性好；属于恒转矩调速，电动机不允许电压超过额定值，只能由额定值往下降低电压调速，即不
8、允许电压超过额定值，只能由额定值往下降低电压调速，即只能减速；电能损耗小，效率高，还可用于降压起动。只能减速；电能损耗小，效率高，还可用于降压起动。缺点缺点是是电源设备的投资费用较大。电源设备的投资费用较大。机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材弱磁调速弱磁调速项目一项目一 直流电机直流电机 弱磁调速的弱磁调速的优点优点是设备简单，调节方便，运行效率是设备简单，调节方便，运行效率也较高，适用于恒功率负载；调速在励磁回路中进行，也较高，适用于恒功率负载；调速在励磁回路中进行，功率较小，所以能量损失小，控制方便；速度变化比较功率较小，所以能量
9、损失小，控制方便；速度变化比较平滑，但转速只能往上调，不能在额定转速以下进行调平滑，但转速只能往上调，不能在额定转速以下进行调节。节。缺点缺点是励磁过弱时，机械特性的斜率大，转速稳定是励磁过弱时，机械特性的斜率大，转速稳定性差，拖动恒转矩负载时，可能会使电枢电流过大；调性差，拖动恒转矩负载时，可能会使电枢电流过大；调速的范围较窄，在磁通减少太多时，由于电枢磁场对主速的范围较窄，在磁通减少太多时，由于电枢磁场对主磁通的影响加大，会使电动机火花增大、换向困难；在磁通的影响加大，会使电动机火花增大、换向困难；在减少磁通调速时，如负载转矩不变，电枢电流必然增大减少磁通调速时，如负载转矩不变，电枢电流必
10、然增大，要防止电流太大带来的问题，如发热、打火等。，要防止电流太大带来的问题，如发热、打火等。机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材四、他励直流电动机的制动四、他励直流电动机的制动 制动制动是指电动机从某一转速迅速减速到零的过程（包括只降低是指电动机从某一转速迅速减速到零的过程（包括只降低一段转速的过程）一段转速的过程）。电动机的制动分机械制动和电器制动两种，这电动机的制动分机械制动和电器制动两种，这里只讨论电气制动。里只讨论电气制动。所谓所谓电气制动电气制动，就是指使电动机产生一个与转速方向相反的电，就是指使电动机产生一个与转速方向相反
11、的电磁转矩，起到阻碍运动的作用。磁转矩，起到阻碍运动的作用。项目一项目一 直流电机直流电机 他励直流电动机的电气制动方法有：他励直流电动机的电气制动方法有：能耗制动能耗制动、反接制动反接制动和和回回馈制动馈制动等等.机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 能耗制动的制动原理是利用双掷开关将正常运行的电动机电源能耗制动的制动原理是利用双掷开关将正常运行的电动机电源切断，并将电枢回路串入适当阻值的电阻。进入制动状态后，电切断，并将电枢回路串入适当阻值的电阻。进入制动状态后，电动机拖动系统由于有惯性作用会继续旋转。当电枢电流反向，转动机拖动系统
12、由于有惯性作用会继续旋转。当电枢电流反向，转矩也反向，其方向和转速方向相反，成为制动转矩，使电动机能矩也反向，其方向和转速方向相反，成为制动转矩，使电动机能很快地停转。很快地停转。在能耗制动过程中，电动机靠惯性旋转，电枢通过切割磁场将在能耗制动过程中，电动机靠惯性旋转，电枢通过切割磁场将机械能转变成电能，在消耗在电枢回路电阻上，因而称能耗制动机械能转变成电能，在消耗在电枢回路电阻上，因而称能耗制动。能耗制动能耗制动 项目一项目一 直流电机直流电机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材反接制动反接制动 直流电动机反接制动分为两种，一种是直流
13、电动机反接制动分为两种，一种是电源反接制动电源反接制动，即，即改变电枢绕组上的电压方向（使电枢电流反向）或改变励磁电改变电枢绕组上的电压方向（使电枢电流反向）或改变励磁电流的方向（使磁通反向），流的方向（使磁通反向），反接制动的优点是制动转矩比较恒反接制动的优点是制动转矩比较恒定，制动较强烈，操作比较方便。其缺点是需要从电网同时电定，制动较强烈，操作比较方便。其缺点是需要从电网同时电枢中串入制动电阻，另一种是枢中串入制动电阻，另一种是倒拉反接制动倒拉反接制动，可以使电动机得，可以使电动机得到反向力矩，产生制动作用到反向力矩，产生制动作用，吸取大量的电能，而且对机械负吸取大量的电能，而且对机械负
14、载有较强的冲击作用。载有较强的冲击作用。项目一项目一 直流电机直流电机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材 回馈制动的回馈制动的优点优点是产生的电能可以反馈回电网中去，使电是产生的电能可以反馈回电网中去，使电能获得利用，简便可靠而经济。能获得利用，简便可靠而经济。缺点缺点是回馈制动只能发生在电是回馈制动只能发生在电枢转速大于理想空载转速的场合，限制了它的应用范围。枢转速大于理想空载转速的场合，限制了它的应用范围。电动机在电动运行状况下，由于某种条件的变化（如带位能电动机在电动运行状况下，由于某种条件的变化（如带位能性负载下降、降压调速等
15、），使电枢转速超过理想空载转速，则性负载下降、降压调速等），使电枢转速超过理想空载转速，则进入回馈制动。电动机从电动机状态转变为发电机状态运行，把进入回馈制动。电动机从电动机状态转变为发电机状态运行，把机械能转变为电能，向电源馈送，故称为机械能转变为电能，向电源馈送，故称为回馈制动回馈制动也称为也称为再生制再生制动动或或发电制动发电制动。回馈制动回馈制动项目一项目一 直流电机直流电机机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材项目一项目一 直流电机直流电机1.他励直流电动机的起动他励直流电动机的起动2 2.他励直流电动机的正反转他励直流电动机的正反转3 3.他励直流电动机的调速他励直流电动机的调速4 4.他励直流电动机的制动他励直流电动机的制动机械工业出版社机械工业出版社 全国技工院校全国技工院校“十二五十二五”系列规划教材系列规划教材小结小结
