電機與電氣控制（第二版）課件：直流電動機的啟動、反轉(zhuǎn)和制動

１．了解直流電動機啟動時存在的問題。２．掌握直流電動機常用的啟動方法。３．掌握直流電動機的反轉(zhuǎn)方法。４．熟悉直流電動機的制動方法。５．學會直流電動機常用啟動、反轉(zhuǎn)和制動方法的操作使用。學習目標

直流電動機的啟動、反轉(zhuǎn)和制動任務引入使用一臺電動機時，首先碰到的問題是怎樣把它啟動起來。要使電動機啟動的過程達到最優(yōu)，以下幾個方面的問題最值得考慮：啟動電流Ist的大小，啟動轉(zhuǎn)矩Tst的大小，啟動設備是否簡單等。電動機驅(qū)動的生產(chǎn)機械，常常需要改變運動方向，例如起重機、刨床、軋鋼機等，這就需要電動機能快速地正反轉(zhuǎn)。某些生產(chǎn)機械除了需要電動機提供驅(qū)動力矩外，還要電動機在必要時，提供制動的力矩，以便限制轉(zhuǎn)速或快速停車，例如電車下坡和剎車時，起重機下放重物時，機床反向運動開始時，都需要電動機進行制動。因此掌握直流電動機啟動、反轉(zhuǎn)和制動的方法，對電氣技術(shù)人員是很重要的。相關知識一、直流電動機的啟動１．電樞回路串電阻器啟動啟動時，電樞回路串接可變電阻器Rst，Rst稱為啟動電阻器。電樞串電阻器啟動的電路圖和機械特性２．減壓啟動電動機啟動前先調(diào)好勵磁電流，然后將電源電壓由低向高調(diào)節(jié)，最低電壓所對應的人為機械特性上的啟動轉(zhuǎn)矩Tst＞TL時，電動機就開始啟動。直流他勵電動機的減壓啟動電路和機械特性二、直流電動機的反轉(zhuǎn)（１）在勵磁電流方向不變即磁場方向不變的條件下，將電樞電壓的正負極性反接，從而改變電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩的方向，使電動機反轉(zhuǎn)，如圖ａ所示。（２）在電樞電壓的極性不變時，將勵磁繞組反接，改變勵磁電流的方向，即改變了磁場的方向，可使電磁轉(zhuǎn)矩方向改變，實現(xiàn)電動機反轉(zhuǎn)，如圖ｂ所示。直流他勵電動機反轉(zhuǎn)的電路圖ａ）電樞反接ｂ）勵磁反接三、直流電動機的制動１．能耗制動直流電動機原先處于電動狀態(tài)工作（電磁轉(zhuǎn)矩的方向與旋轉(zhuǎn)方向相同），如圖ａ所示。制動時，保持勵磁電流不變，即勵磁磁通

Ф不變，把電樞兩端從電源立即切換到電阻器Rb

上，此電阻器稱為制動電阻器。電動機運行狀態(tài)原理圖ａ）電動狀態(tài)ｂ）能耗制動狀態(tài)電動機能耗制動的機械特性方程式變?yōu)椋耗芎闹苿拥臋C械特性２．電樞反接制動電樞反接制動的電路如圖所示，當電動機工作在電動狀態(tài)下，以轉(zhuǎn)速n

穩(wěn)定運行時，維持勵磁電流不變，即磁通Ф不變，突然改變外加電樞電壓的極性，即電樞電壓由正變負，與電樞電動勢Ea同向，這時作用在電樞電路的電壓（UＮ+Ea）≈2UＮ，電樞電流增大

，與原來方向相反，數(shù)值很大，產(chǎn)生一個很大的電磁制動轉(zhuǎn)矩，使電動機很快停轉(zhuǎn)。電樞反接制動的電路圖電樞反接制動的機械特性３．倒拉反接制動當直流電動機驅(qū)動位勢負載，電樞串入大電阻，會被外力驅(qū)動向著與它的接線應有的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向旋轉(zhuǎn)，這時便工作在倒拉反接制動狀態(tài)。倒拉反接制動的機械特性曲線４．回饋制動電動機在運行過程中，由于某種客觀原因，負載轉(zhuǎn)矩由制動性質(zhì)變成驅(qū)動性質(zhì)，使電動機轉(zhuǎn)速n高于理想空載轉(zhuǎn)速n0，如電車下坡、起重機下放重物等情況，勢能轉(zhuǎn)換所得的動能使電動機加速，電動機就處于發(fā)電狀態(tài)，并對電氣傳動系統(tǒng)的運動機構(gòu)起制動作用?；仞佒苿拥臋C械特性任務實施一、任務準備二、繪制并連接直流他勵電動機的工作電路三、直流電動機電樞串電阻啟動和減壓啟動四、直流電動機的反轉(zhuǎn)五、直流電動機的反接制動六、直流電動機的能耗制動總結(jié)