任务33直流电动机的启动、反转、调速与制动

1、任务任务3.3 直流电动机的启动、反转、调速与制动直流电动机的启动、反转、调速与制动一、直流电动机的启动一、直流电动机的启动 为了满足启动要求，可采取下列三种启动方法：直接启动、转子回路串电阻启动和降压启动。 1.直流电动机的直接启动直流电动机的直接启动 直接启动就是在直流电动机的转子上直接加以额定电压的启动方式，如图3-28所示。 对于一般的他励直流电动机，为了限制启动电流，可以采用转子回路串联电阻或降低转子电压启动的启动方法。 2.降低电源电压启动降低电源电压启动 降低转子电压启动，即启动前先调好励磁，将施加在直流电动机转子两端的电压降低，最低电压所对应的人为特性上的启动转矩T1T2时，直

2、流电动机就开始启动。直流电动机启动后，再逐渐提高转子电压，使启动电磁转矩维持在一定数值，保证直流电动机按需要的加速度升速，其接线原理图，如图3-29(a)所示，启动工作特性，如图3-29(b)所示。 3.电枢回路串电阻启动电枢回路串电阻启动 转子回路串电阻启动，如图3-30(a)所示。一般在转速上升过程中逐级短接切除。 启动开始瞬间，串入全部启动电阻，使启动电流不超过允许值： 二、直流电动机的反转二、直流电动机的反转 1.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，把励磁绕组反接，使励磁电流方向改变，电动机反转。 2.改变电枢电流方向改变电枢电流方向保持励磁绕组电流方向不变，将

3、电枢绕组反接，使电枢电流改变方向，电动机反转。 注意：注意：实际应用中大多采用改变电枢电流的方向来实现直流电动机的反转。但在直流电动机容量很大，对反转速度变化要求不高的场合，为了减小控制电器的容量，可采用改变励磁绕组极性的方法实现直流电动机的反转。 三、直流电动机的调速三、直流电动机的调速 由直流电动机的转速公式 他励直流电动机的调速方法他励直流电动机的调速方法(1)降压调速 电动机的工作电压不允许超过额定电压，因此电枢电压只能在额定电压以下进行调节。降压调速过程如图3-31所示。 (2)电枢回路串电阻调速 保持电源电压及主磁极磁通为额定值不变，在转子回路串入不同的电阻时，直流电动机将稳定运行

4、于较低的转速。转速变化过程可用图3-32所示。 (3)减弱主磁通调速 保持他励直流电动机转子电压不变，转子回路电阻不变，减少直流电动机的励磁磁通，可使直流电动机转速升高，这种方法称为减弱主磁通调速。如图3-33所示。 四、直流电动机的制动四、直流电动机的制动 1.他励直流电动机的能耗制动他励直流电动机的能耗制动 (1)能耗制动接线图，如图3-34(a)所示。能耗制动的机械特性曲线如图3-34(b)所示。 通常限制最大制动电流不超过22.5倍的额定电流。选择制动电阻的原则是： 式中，Ea制动瞬间(即制动前电动状态时)的电枢电动势。 2.他励直流电动机的反接制动他励直流电动机的反接制动 他励电动机

5、电源反接制动的接线图，如图3-35(a)所示。其机械特性如图3-35(b)所示。3.他励直流电动机的回馈制动他励直流电动机的回馈制动 图3-36(a)是电车下坡时正回馈制动机械特性，这时nn0，是电动状态，其机械特性延伸到第二象限的直线。图3-36(b)是带位能负载下降时的回馈制动机械特性，直流电动机电动运行带动位能性负载下降，在电磁转矩和负载转矩的共同驱动下，转速沿特性曲线逐渐升高，进入回馈制动后将稳定运行在F点上。需要指出的是，此时转子回路不允许串入电阻，否则将会稳定运行在很高转速上。 【任务实施【任务实施】1.任务实施的内容任务实施的内容 直流电动机的启动、反转、调速与制动试验。2.任务

6、实施的要求任务实施的要求 掌握直流电动机的启动、反转方法、调速和制动的方法。3.设备器材设备器材 导轨、测速发电机及转速表，1套；校正直流测功机，1台；他励直流电动机，1台；直流电压表，2块；直流电流表，3块；可调电阻器，3只 。4.任务实施的步骤任务实施的步骤(1)他励直流电动机的启动 按图3-37接线。图中他励直流电动机M用DJ15，其额定功率PN185W，额定电压UN220V，额定电流IN1.2A，额定转速nN1600r/min，额定励磁电流IfN0.16A。校正直流测功机MG作为测功机使用，TG为测速发电机。直流电流表A1、A2选用200mA挡，A3 、A4选用5A挡。直流电压表V1、

7、V2 选用1000V挡。 他励直流电动机励磁回路串接的电阻Rf11800。MG励磁回路串接的电阻Rf21800。他励直流电动机的启动电阻R1180，MG的负载电阻R22250。接好线后，检查M、MG及TG之间是否用联轴器直接联接好。 他励直流电动机启动步骤： 检查按图3-37的接线是否正确，电表的极性、量程选择是否正确，电动机励磁回路接线是否牢靠。然后将电动机电枢串联启动电阻R1、测功机MG的负载电阻R2及MG的磁场回路电阻Rf2调到阻值最大位置，M的磁场调节电阻Rf1调到最小位置，断开开关S，并断开控制屏下方右边的励磁电源开关、电枢电源开关，做好启动准备。 开启控制屏上的电源总开关，按下其上

8、方的“开”按钮，接通其下方左边的励磁电源开关，观察M及MG的励磁电流值，调节Rf2使If2等于校正值(100mA)并保持不变，再接通控制屏右下方的电枢电源开关，使M启动。 M启动后观察转速表指针偏转方向，应为正向偏转 ，若不正确，可拨动转速表上正、反向开关来纠正。调节控制屏上电枢电源“电压调节”旋钮，使电动机端电压为220伏。减小启动电阻 R1阻值，直至短接。 合上校正直流测功机MG的负载开关S，调节R2阻值，使MG的负载电流IF改变，即直流电动机M的输出转矩T2改变。 调节他励电动机的转速。分别改变串入电动机M电枢回路的启动电阻R1和励磁回路的调节电阻Rf1，观察转速变化情况。 (2)直流电

9、动机的反转 将电枢串联启动变阻器R1的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的电枢电源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关，使他励电动机停机。在断电情况下，将电枢的两端接线对调后，再按他励电动机的启动步骤启动电动机，并观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。(3)调速特性 电枢回路串电阻(改变电枢电压Ua)调速。保持UUN、IfIfN常数，TL常数，测取nf(Ua)。 按图3-37接线。直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，If2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的UUN，Ia0.5IN，IfIfN，记下此时MG的IF值。 保持此时的IF值(即T2值)和IfIfN不变，逐

10、次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压Ua，使R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia，记录于表3.6中。 改变励磁电流调速。保持UUN，TL常数，测取nf(If)。按图3-37接线。直流电动机运行后，将M的电枢串联电阻R1和磁场调节电阻Rf1调至零，将MG的磁场调节电阻If2调至校正值，再调节M的电枢电源调压旋钮和MG的负载，使电动机M的UUN，I0.5IN，记下此时的IF值。 保持此时MG的IF值(TL值)和M的UUN不变，逐次增加磁场电阻Rf1的阻值：直至n1.3nN，每次测取电动机的n、If和Ia，记录于表3.7中。 (4)观察能耗制动过程 按图3-38接线。能耗制动电阻Rbk选用2250。把M的Rf1调至零，使电动机的励磁电流最大。把M的电枢串联