直流電動機(控制)

1、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)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?。?（3）起動設(shè)備要簡單、經(jīng)濟、可靠。優(yōu)點優(yōu)點：操作簡單，無需另加設(shè)備。缺點缺點：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1020倍，適用于容量很小的電動機。2.他勵直流電機直接起動NaNaaaI 20)10(RUI,0R,0E,0n（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：他勵直流電動機啟動注意事

2、項：先給勵磁繞組供電，再給電先給勵磁繞組供電，再給電樞繞組供電，以免空載時的樞繞組供電，以免空載時的“飛車飛車”事故，為防止事故，為防止“飛車飛車”事故的發(fā)生，通常在勵磁回路中加欠電流繼電器實現(xiàn)事故的發(fā)生，通常在勵磁回路中加欠電流繼電器實現(xiàn)“失磁失磁”保護。保護。321cccaNstRRRRUINastI )5 . 25 . 1 (RUI（2）減壓起動 啟動方法：在額定勵磁電流情況下，起動電流控制在啟動方法：在額定勵磁電流情況下，起動電流控制在1.51.52.52.5IN。 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

3、高，逐漸增加電壓。 起動方法起動方法 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，一臺直流并勵電動機， PN=10 kW， IN=54.8 A， UN=220 V， 電樞電阻電樞電阻Ra=0.4 。 若直接起動，若直接起動， 起動電流為起動電流為多少？若采用電樞回路串電阻起動，多少？若采用電樞回路串電阻起動， 將起動電流降為額定值將起動電流降為額定值的的1.5倍，倍， 則應(yīng)串多大的起動電阻？則應(yīng)串多大的起動電阻？ARUIaNst5504 . 02

4、20直接起動時，直接起動時， 起動電流為起動電流為電樞回路串電阻起動時，電樞回路串電阻起動時， 起動電流為起動電流為 1 5 .NstastIRRUIW3 . 24 . 0-2208 .545 . 1-aR5 . 1NIUstR則起動電阻則起動電阻 3.3.反轉(zhuǎn)方法反轉(zhuǎn)方法 1 1）改變電樞電流方向，勵磁電流方向不變；）改變電樞電流方向，勵磁電流方向不變； 2 2）改變勵磁電流方向，電樞電流方向不變。）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

5、法。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即：單獨改變電樞繞組或單獨改變勵磁繞組單獨改變勵磁繞組的接線。的接線。NSFFnU(a)NSU(b)SNU(c)FFnFFn改變電樞電流方向改變電樞電流方向直流電動機的兩種正、反轉(zhuǎn)改變勵磁電流方向改變勵磁電流方向4 4、直流電動機的制動、直流電動機的制動（1 1）直流電動機的工作狀態(tài)）直流電動機的工作狀態(tài)電動工作狀態(tài)工作狀態(tài) 電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)動方向同向電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)動方向同向制動工作狀態(tài)工作狀態(tài) 電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)動方向反向電磁轉(zhuǎn)矩的方向與轉(zhuǎn)動方向反向（2）制動方法：）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)

6、生的阻轉(zhuǎn)矩。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。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：）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反接制動（包括電源反接和倒拉反接）、能耗制動和回饋制動UEIaIf1221RzS1)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樞斷電瞬間電動狀態(tài)電動狀態(tài) N， UUN N， U0 N， U0，aaNaREUI-Ia0，EaCenTaaaRR

7、EI- 制動狀態(tài)制動狀態(tài)參數(shù)特點： N， U0， 電樞回路總電阻RRaRT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 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

8、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)。總之，這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： N UUN。 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TNTNRRa)EaU(REUIRaaa-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。LNeTa0L2NTeTaICRRnTCCRRCeUnN

9、N-能量關(guān)系：UIa與EaIa兩者之和消耗在電樞電路的電阻RaRT上。Fmg當電樞串電阻較小，起動轉(zhuǎn)矩Tst1TL，即Fmg，物體上移，電動狀態(tài)。v當電樞串電阻較大，起動轉(zhuǎn)矩Tst2TL，即Fn0 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 5、直流電動機的調(diào)速、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

10、。調(diào)速調(diào)速: :在負載不變的情況下在負載不變的情況下, ,通過改變相關(guān)參數(shù)通過改變相關(guān)參數(shù), ,改變工作機構(gòu)的速度改變工作機構(gòu)的速度. .nCUe - -2TCCReTa enCUe - -2TCCReTa e三種調(diào)速方式三種調(diào)速方式: :1 1）調(diào)壓調(diào)速）調(diào)壓調(diào)速 調(diào)節(jié)電樞兩端電壓調(diào)節(jié)電樞兩端電壓 2 2）電樞串電阻調(diào)速）電樞串電阻調(diào)速 在電樞回路串電阻在電樞回路串電阻 3 3）調(diào)磁調(diào)速）調(diào)磁調(diào)速( (弱磁調(diào)速弱磁調(diào)速) ) 降低勵磁電流降低勵磁電流改變轉(zhuǎn)子電阻調(diào)速(b) 轉(zhuǎn)子電路電阻改變時的機械特性IfUIIa(a) 改變轉(zhuǎn)子電路的電阻調(diào)速RfRacE0n0nMMCn1n2n3Rac 0RacRacRac Rac Rac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)速上的不同三種調(diào)速方式在轉(zhuǎn)速上的不同: :1 1）調(diào)壓調(diào)速）調(diào)壓調(diào)速 在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)2 2）電樞串電阻調(diào)速）電樞串電阻調(diào)速 在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)3 3）調(diào)磁調(diào)速）調(diào)磁調(diào)速( (弱磁調(diào)速弱磁調(diào)速) ) 在在額定轉(zhuǎn)速以上調(diào)，但不能超額額