他励直流电动机的基本控制线路

1、他励直流电动机的基本控制线路1. 直流电机的励磁方式直流电动机的励磁方式是指励磁绕组获得励磁电流的方式,除永磁式微直流电动 机外,直流电动机的磁场都是通过励磁绕组通入电流激励而建立的。按励磁方式 不同可分为四种：他励、并励、串励和复励。(1)他励电动机他励电动机的励磁绕组和电枢绕组互不相连,如图4-2-1所示。他励电动机的 励磁绕组采用单独的励磁电源。團4-2-1 也励电动机(2)并励电动机并励电机的励磁绕组是和电枢绕组并联的,如图4-2-2所示。并励电动机励磁绕组的特点是导线细、匝数多、电阻大、电流小。这是因为励磁绕组的电压就是电枢绕组的端电压,这个电压通常较高。励磁绕电阻大,可使If减小,

2、从而减小损耗。由于If较小,为了产生足够的主磁通,就应增加绕组的匝数。(3)串励电动机串励电动机的励磁绕组与电枢绕组串联之后接直流电源,如图4-2-3所示。串 励电动机励磁绕组的特点是其励磁电流If就是电枢电流la ,这个电流一般比较 大，所以励磁绕组导线粗、匝数少,它的电阻也较小。(4)复励电动机这种直流电动机的主磁极上装有两个励磁绕组，一个与电枢绕组串联，另一个与 电枢绕组并联,如图牛2-4a所示,所以复励电动机的持性兼有串励电动机和并 励电动机的特点,所以也被广泛应用。当两个励磁绕组产生的磁通方向一致时, 称为积复励电动机如图4-2-4b所示。相反时则称为差复励电动机。如图4-2-4C

3、戸你。积复励图32、并励直流电动机调速控制线路并励直流电动机的电气调速方法有三种：_是电枢回路串电阻调速；二是改变主 磁通调速；三是改变电枢电压调速。(1) 电枢回路串电阻调速电枢回路串电阻调速是在电枢回路中串接调速变阻器来实现的。这种调速方法只 能由额定转速向下调节。(2) 改变主磁通调速改变主磁通调速是通过改变励磁电流的大小来实现的。这种调速方法是由额定转 速向上调节的,电机转速不能调节太高。改变主磁通调速是恒功率调速,即转速 升高后,输出转矩必须减小，否则电枢电流会超过原来的额定电流,使电动机发 热烧坏。(3) 改变电枢电压调速在要求调速范围宽广的直流电动机调速控制电路中,般采用改变电枢

4、电压调 速。目前正日趋广泛地使用晶闸管整流装置作为直流电动机的可调电源，通过改 变晶闸管的导通角的大小来改变输出的脉动直流电的波形,从而达到改变输出电 压的大小。调压调速是恒转矩调速,转速也只能由额定转速向下调节。3、他励直流电动机的调速方法(1)速度调节和速度变化1)速度调节电动机的调速是在一定的负载条件下,人为地改变电动机的电路参数,以改变电 机的稳定运行速度。例如：在负载转矩一定时，若电动机工作在持性1上的A点,则以转速稳定运行；若人为地增加电枢回路的电阻,则电动机工作在特性曲线2 ,速 度将降至特性2上的B点，以转速稳定运行,这种转速的变化是人为改变(或调节)电枢回路的电阻大小所造 成

5、的,故称调速或速度调节图4-2-5直流电动机特性般2）速度变化定义:速度变化是指由于电动机的负载转矩发生变化（增大与减小）而引起电动 机转速的变化（下降或上升）。例如：当负载转矩由T1増加到T2时，电动机的转速由n A降低到nB ,它是沿某一条机械持性发生的转速变化。3）两者区别速度变化是在某条机械特性上，由于负载改变而引起的；而速度调节则是在某一 特定的负载下,靠人为改变机械持性而得到的。（2）调速方法由公式可知，改变串入电枢回路的电阻Rwd,电枢供电电压U或主磁通，都可以 得到不同的人为机械特性，从而在负载不变时可以改变电动机的转速，以达到速度调节 的要求，故直流电动机调速的方法有以下三种

6、：卩1）改变电枢电路外串电阻从特性可看岀，在一定的负载转矩TL下，串入不同的电阻可以得到不同的转速。 如在电阻分别为Rn、Rl、R2、R3的情况下L可以分别得到稳定工作点A、C、D和E,对特点和缺点 改变电枢回路串接电阻的大小调速存在如下问题：A、机械特性较软,电阻愈大则特性愈软,稳定度愈低；B、在空载或轻载时,调速范围不大；C、实现无级调速困难；D、在调速电阻上消耗大量电能等。正因为缺点不少,目前已很少采用，仅在有些起重机、卷扬机等低速运转时间不长的传动系统中采用。2）改变电动机电枢供电电压U从特性可看出,在一定的负载转矩TL下,在电枢两端加上不同的电压 可以分别得到稳定工作点a、b、c和d ,对应的转速分别为na、nb、nc 和nd ,即改变电枢电压可以达到调速的目的。特点：A、可以平滑无级调速，但只能弱磁调速，即在额定转速nN以上调节；B、调速特性较软,且受电动机换向条件等的限制,普通他励电动机的最高转速 不得超过（1.2-2）倍，所以，调速范围不大，若使用特殊制造的"调速电动机"，调速范围可以增 加到（34） 倍的额定转速； C、调速时维持电枢电压U和电枢电流la不变时