电机与拖动技术项目化教程 课件 项目五　直流电机的应用

直流电机的结构与工作原理ThestructureandworkingprincipleofDCmotors直流电机都由哪些主要部件构成呢？1、直流电机的结构一、定子部分

电磁方面--产生磁场，构成磁路 机械方面---整个电机的支撑1、主磁极2、换向磁极3、机座4、电刷与端盖作用组成NS············NS极掌极身励磁绕组机座转子励磁式直流电机的磁极主磁极作用：建立主磁场（1）主磁极永磁式励磁式

主磁极结构极身极掌励磁铁芯励磁绕组（2）换向磁极容量在1kw以上的直流电机，一般在相邻两主磁极中间要装上换向磁极。作用：改善直流电机的换向。换向极绕组换向极铁芯（3）机座机座是电机的支架，由铸钢或厚钢板制成。用来安装主磁极和换向磁极等部件，既有机械支撑作用，又是主磁路的一部分。（4）端盖与电刷装置电刷装置是把直流电引入/引出的装置，固定在电机的后端盖中。电刷刷握电刷弹簧压板铜丝辫二、转子部分（电枢）1、电枢铁芯2、电枢绕组3、换向器4、转轴与风扇作用：用来产生感应电动势和电磁转矩，从而实现机电能量转换的关键部分。组成风扇（1）电枢铁芯（2）电枢绕组通常用涂有绝缘漆的0.5mm厚的硅钢片叠压而成——减小电枢铁芯中的磁通变化引起的磁滞损耗和涡流损耗。电枢绕组中产生感应电动势和电磁转矩，实现机电能量的转换。电枢铁芯表面均匀开槽电枢铁芯冲片绕组嵌放在电枢铁芯槽内，并与换向器相连后端接部分首端接部分下层元件边上层元件边电枢铁芯作为主磁路的一部分，用来嵌放电枢绕组。每个线圈有两个出线端。（3）换向器☆关键部件。作用——与电刷配合，起“整流”或者“逆变”作用发电机：把电枢绕组中的交变电动势转变为直流电动势，向外部输出直流电压；电动机：把外界供给的直流电流转变为电枢绕组中的交变电流，使电机旋转。与电枢绕组相连，表面压有电刷，与外电路直流电相通。三、气隙气隙大小对电机的运行性能有很大影响，小容量电机中气隙约1-3mm，大容量电机中气隙可达10-12mm。空气隙转子电枢定子磁极直流电机的基本结构

小结直流电机定子主磁极换向磁极机座电刷与端盖转子电枢铁芯电枢绕组换向器转轴与风扇2、直流电机的用途应用场合：可用作直流电动机以及同步发电机的励磁直流电源以及化学工业中电镀、电解等设备的直流电源。直流电动机优点：

①调速范围广，易于平滑调速；

②起动、制动、过载转矩大；

③易于控制，可靠性较高。应用场合：多用于对调速要求较高的生产机械上，如轧钢机、电力牵引、挖掘机械、纺织机械等。直流发电机3、直流电机的分类励磁方式永磁式励磁式他励直流电动机并励直流电动机串励直流电动机复励直流电动机他励自励直流电机主磁场产生的方式1）他励电动机：电枢绕组和励磁绕组分别由两个直流电源供电串励UIa+_IfM2）并励电动机：励磁绕组和电枢绕组并联，由一个直流电源供电。IaUM+_If+_IE并励UUfIaM+_+_If

他励电枢电压与励磁电压彼此无关复励U+_IMIa3）串励电动机：励磁绕组与电枢绕组串联后接到同一直流电源上。4）复励电动机：励磁线圈与转子电枢绕组的联接有串有并，接在同一电源上。并励绕组串励绕组4、直流电机的铭牌数据型号Z4-112/2-1励磁方式并励功率5.5KW励磁电压180V电压440V效率81.190%电流15A定额连续转速3000r/min温升80℃出品号数xxxx出厂日期2001年10月XXXX电机厂某台直流电机铭牌铭牌数据是正确选择和合理使用电机的依据。（1）、电机型号型号表明电机的系列及主要特点，根据电机型号，便可从相关手册中查出该电机的有关技术数据。例如：型号Z4-112/2-1表示什么含义呢？Z表示一般用途直流电动机。4表示设计序号。112表示机座中心高/mm.2表示极数为2.1表示铁芯长度代号。（2）、额定功率PN(KW)

表明电机按照规定的工作方式运行时所能提供的输出功率。

对直流电动机而言，指轴上输出的机械功率，——为直流电动机的额定效率。是指直流电机额定运行时，输出机械功率与电源输入电功率之比。对直流发电机而言，是指电刷两端输出的电功率，（3）、额定电压

UN（V）

在额定工况下，电机出线端的平均电压。发电机：是指输出额定电压；电动机：是指输入额定电压。（4）、额定电流表示在额定电压条件下，运行于额定功率时对应的电流。表示在额定电压、额定电流下，电机运行于额定功率时对应的转速。（5）、额定转速（6）、额定励磁电流IfN(A)：

指对应额定电压、额定电流、额定转速和额定功率时的励磁电流。（7）、额定转矩TN：

电动机轴上输出的额定转矩：大小等于输出的机械功率额定值除以转子角速度的

额定值，即式中，PN单位是KW，nN的单位是r/min，TN的单位是N·m。I<IN，欠载运行（轻载）：电机的设备容量不能充分利用，对设备及能源都是一种浪费，效率降低，不经济。I>IN，过载运行（超载）：电机过热，降低使用寿命，甚至损坏电机。I=IN，额定运行状态：

充分利用，可长期运行。☆选择电机时，应根据负载的要求，尽量让电机工作在额定状态。额定运行状态(额定工况)：直流电机运行时，若各个物理量都与它的额定值一样,就称为额定运行状态或额定工况。一、直流发电机的基本工作原理+–NSEE

Iaabdc负载原动机拖动电刷电枢线圈主磁极换向片5、直流电机的工作原理二、直流电动机的基本工作原理ISbNacd电刷换向片IFFTn主磁极电枢线圈–+二、直流电动机的基本工作原理IU–+SdNcabIFFTn–+U–+

直流电从两电刷之间通入电枢绕组，由于换向片和电源固定联接，无论线圈怎样转动，N极导体与S极导体的电流流向始终不变，从而使电动机电枢绕组通电受力后旋转方向不变。U–+U–+F换向器作用：将外部直流电转换成线圈内部的交流电，以保持转矩方向不变。U–+TIInSbNacdF二、直流电动机的基本工作原理换向器直流电机的磁场与换向MagneticFieldandCommutationofDCMotors问题1：

直流电机的磁场是怎么产生的？问题2：空载时候的磁场与负载时候的磁场一样吗？磁场由电流产生，直流电机在负载运行时,其磁场是由电机励磁绕组电流和电枢绕组电流共同产生的,其中励磁绕组起主要作用。一、直流电机空载时的磁场空载磁场：当直流电机空载时,电枢电流可忽略不计,所以空载时的磁场由主磁极的励磁磁动势单独产生。主磁通：经过气隙，同时交链励磁绕组和电枢绕组的磁通，是机电能量转换的桥梁。漏磁通：不经过气隙，仅与励磁绕组交链的磁通，它不参与机电能量转换。主磁通漏磁通空载磁场的磁密分布空载时，励磁磁动势主要消耗在气隙上。当忽略铁磁材料的磁阻时，主磁极下气隙磁通密度的分布就取决于气隙的大小和形状。礼帽形的平顶波在极靴下气隙小，气隙中各点磁密较大；在极靴范围以外，磁回路中气隙长度增加很多，磁密显著减少，至两极间的几何中性线处磁密就等于零。二、直流电机负载时的磁场电枢磁场对主磁极所建立的气隙磁场会产生影响，这种影响称为电枢反应。当电机带负载时，电枢绕组中有电流通过，产生了电枢磁场，称电枢磁通势。负载时，电机中气隙磁场是由主磁极磁通势和电枢磁通势共同建立的。电枢反应的影响：（1）使气隙磁场发生畸变（2）对主磁场起去磁作用每一磁极下，电枢磁场使主磁场一半被削弱，另一半被加强。对发电机而言，电枢要进入的主磁极磁场的一端磁场被削弱，而另一端则被加强。对电动机正好相反，电枢要进入的主磁极磁场的一端磁场被加强，而另一端则被削弱。在不考虑磁路饱和时，主磁场被削弱的数量恰好等于被加强的数量，因此负载时每极下的合成磁通仍与空载相同。但在实际电机中，磁场已处于饱和状态，因为在主磁极两边磁场变化情况不同，一边是增磁的，另一边是去磁的。主极的增磁作用会使饱和程度提高，铁心磁阻增大，与不饱和时相比，实际增加的磁通要少些；主极的去磁作用可使饱和程度降低，铁心磁阻减小，与不饱和时相比，实际减少的磁通要少些。由于磁阻变化的非线性，磁阻的增大比磁阻的减小要大些，增加的磁通就会小于减少的磁通，因此负载时合成磁场每极磁通比空载时每极磁通略有减少，这就是电枢反应的去磁作用。

小结磁场的形成主磁极磁通势电枢磁通势电枢反应直流电机的换向直流电机工作时，旋转的电枢元件从一条支路经过电刷而进入另一条支路时，该元件中的电流方向改变，这种元件中电流方向的变换称为换向。2、改善换向的方法1.装置换向磁极2.正确选择电刷3、防止环火与补偿绕组环火补偿绕组示意图补偿绕组增加了电机的成本，而且使电机变得更复杂，通常只在负载变动大的大、中型电机中采用。防止环火的最好方法是采用补偿绕组直流电机的换向小结直流电机的换向过程改善换向的方法防止环火与补偿绕组直流电机的基本方程BasicequationofDCmotor电枢电动势Ea和电磁转矩T是建立直流电机基本方程和研究运行性能的前提。体现了直流电机通过电磁感应作用实现机电能量转换。一、电枢电动势和电磁转矩1、电枢电动势直流电机转动时，电枢绕组切割磁力线而感应的电动势称为电枢电动势。电枢电动势Ea=Cen电枢电动势与每极磁通、转子转速成正比。每根导体的感应电动势

E=Blv右手定则

B∝

v∝nCe:与电机结构有关的常数，称为电动势系数

:

气隙每极磁通（Wb）n：电动机转速（r/min）性质:

发电机——电源电势(与电枢电流同方向);

电动机——反电势(与电枢电流反方向).2、电磁转矩在直流电机中，电磁转矩由电枢电流与磁场相互作用产生的电磁力形成，每根载流导体受到的电磁力

F=Bil左手定则

B∝

F∝i电磁转矩

T=CTIaCT:与电机结构有关的另一常数，称为转矩系数

:

气隙每极磁通（Wb）Ia：电枢电流（A）电磁转矩与定子磁通

，电枢电流Ia成正比。性质:发电机——制动(与转速方向相反)；

电动机——驱动(与转速方向相同)。二、直流电机的平衡方程正方向规定：他励直流电机电路（b）电动机惯例（a）发电机惯例先规定电枢两端的端电压

U的正方向。对于发电机，Ia是输出电流，Ea与Ia同向。对于电动机，Ia是灌入电流，Ea与Ia反向。T与

n

同/反方向，根据驱动/制动性质来确定。1、电压平衡方程（1）发电机运行时（按发电机惯例）（2）电动机运行时（按电动机惯例）式中：U——外电压ra——电枢绕组电阻2△Ub—正负电枢总接触电阻压降Ra——电枢回路总电阻U=Ea+Iara+2△Ub=CeΦn+IaRa

Ea=U+Iara+2△Ub=U+IaRa（b）电动机惯例（a）发电机惯例他励直流电机电路3、功率平衡方程他励式直流电动机的输入电功率P1=IU=(Ea+Iara+2△Ub)

Ia=EaIa+Ia2ra+2△Ub

Ia=Pem+pcua+pb

（1）直流电动机功率平衡方程电磁功率电枢铜损耗，消耗在电枢电阻中，与电枢电流的平方成正比；电刷接触压降引起的损耗。Pem由电功率转换为机械功率以后，并不能全部以机械功率的形式从电机轴上输出，还要扣除以下几种损耗：铁损耗

pFe、机械损耗

pm、附加损耗

padpFepcuapbpmpadpemPem=P2+pFe+pm+pad=P2+p0+pad空载功率损耗因此，他励直流电机的功率平衡方程为：P1=P2+pFe+pm+pad+pcua+pb=P2+∑P总损耗3、功率平衡方程

（2）直流发电机功率平衡方程由转矩平衡方程式和电动势平衡方程式，将转矩平衡方程式两边同乘角速度

，即得：式中：T1——原动机输入功率P1

T0——克服空载转矩所需的空载功率p0

T——原动机克服电磁转矩所需输入的机械功率PT1=

T+T0

则：P1=P+p0若考虑附加损耗

pad，则

P=P1

-p0-

pad=P1-(pFe

+

pm

+pad)直流电机的基本方程

小结1、电枢电动势和电磁转矩2、直流电机的3个平衡方程电压平衡方程转矩平衡方程功率平衡方程直流电机的工作特性WorkingcharacteristicsofDCmotors当端电压U=UN，If=IfN时，电枢回路不外加任何电阻，电动机的转速n、电磁转矩Tem、效率η与输出功率P2之间的关系。即

n

=

f(Ia)

或

Tem=

f(Ia)

η=

f(Ia)

n=

f(P2

)Tem=

f(P2

)

η=

f(P2

)直流电动机的工作特性：一、并励电动机工作特性：并励直流电机电路图保持U=UN，If=IfN，测得工作特性曲线,η,n并励直流电机工作特性1、转速特性一、并励电动机工作特性：当U=UN，If=IfN时，n

=

f(Ia)的关系就是转速特性。U=Ea+IaRa

Ea=Cen转速特性曲线忽略电枢反应的去磁作用，n

=

f(Ia)

是一条略有下降的直线。

转速公式2、转矩特性一、并励电动机工作特性：当U=UN，If=IfN时，Tem=

f(P2

)的关系就是转矩特性。

转矩特性曲线∴Tem=

f(P2

)，即为：在T2曲线上加空载转矩T0随着P2

增大，转速n略有下降，因而T2=

f(P2

)的关系曲线不是直线，而是稍向上弯曲。3、效率特性一、并励电动机工作特性：当U=UN，If=IfN时，η=

f(Ia)的关系就是效率特性。

——称为不变损耗——称为可变损耗

可变损耗等于不变损耗时，电动机的效率最高；最高效率一般出现在0.75额定功率左右。效率特性曲线η二、串励电动机工作特性：串励直流电机电路图工作特性：保持U=UN时，n、Tem、η与P2或Ia之间的关系。串励电动机的励磁绕组与电枢串联，故I=Ia=If，并与负载大小有关。即：励磁电流的气隙磁通

将随负载的变化而变化，这是串励电动机与并励电动机最大差别之一，也使其工作特性有很大不同。当磁路不饱和时，转速特性为双曲线关系；当磁路饱和时，Φ基本不变，所以转速特性为一条略有下降的直线。1、转速特性二、串励电动机工作特性：

当Ia=If

较小时，即：代入转速公式可得：串励直流电机转速特性当负载很轻时Ia很小，磁通很小，转速n很高,所以串励电动机绝对不允许在空载或负载很小的情况下起动或运行，以防止“飞车”。同时，为防止意外，还规定串励电动机与生产机械之间不允许用皮带传动，且负载不得低于额定负载的l／4。为串励电动机轻载（）时对应的转速。串励直流电机使用注意：2、转矩特性二、串励电动机工作特性：

串励电机适用于：负载转矩在较大范围内变化、要求启动转矩大、过载能力强的生产机械上。例如：起重机、电气机车等起重运输设备。3、效率特性二、串励电动机工作特性：串励电动机的效率特性与他励电动机相仿。当可变损耗等于不变损耗时，串励电动机的效率最高。效率特性曲线η直流电机的工作特性

小结2、不同励磁方式下直流电机的工作特性有何不同？,η,n并励直流电机工作特性串励直流电机工作特性1、什么是直流电机工作特性。直流电机的机械特性MechanicalcharacteristicsofDCmotors电动机的转速与机械负载转矩的关系，即n=

f(TL)。直流电动机的机械特性：机械特性表明电动机转速因外部负载变化而变化的情况。由于电动机电磁转矩T近似等于负载转矩TL，所以

n=

f(TL)

常写成

n=

f(T)。是分析电动机起动、反转、调速、制动的重要工具。一、他励直流电机他励直流电动机电路图电枢电动势Ea=CeΦn电磁转矩T=CTΦIa电枢回路电压平衡方程

U=Ea+Ia（Ra+RΩ）机械特性的一般表达式理想空载转速机械特性的斜率nn0ΔnTNT他励直流电动机机械特性1、机械特性一般表达式当电源电压U=UN,每极磁通Φ=ΦN，电枢回路不串任何电阻RΩ=0时的机械特性称为固有机械特性。一、他励直流电机2、固有机械特性理想空载转速机械特性斜率nn0ΔnTNT一、他励直流电机3、人为机械特性定义：改变固有机械特性的运行条件

U=UN,Φ=ΦN，RΩ=0时，称为人为机械特性。分为三种：（1）

电枢回路串接电阻RΩ；（2）改变电源电压U；（3）改变磁通Φ；（1）电枢回路串接电阻时的人为机械特性

Ra+Ri1Ra+Ri2Ri2>Ri1RaTn0TNΔn特点：（1）过一组理想空载转速点的放射形直线（2）串接电阻越大，斜率增大，机械特性的硬度越软。（3）对于相同的负载转矩，串接电阻越大，对应的运行转速越低。一、他励直流电机U=UN,Φ=ΦN（2）改变电枢端电压U时的人为机械特性

一、他励直流电机理想空载转速斜率:固定不变

1、受绝缘强度限制，电源电压只能从电动机的额定电压往下调。2、位于固有特性下方，并与固有特性平行的直线族;3、在负载转矩不变时，降低电枢电压，转速n下降，但转速降△n不变。特点：UN>

U1>

U2U1n01UNnTn00U2n02RΩ=0，Φ=ΦNU=UN，RΩ=0,在励磁回路中串入附加电阻RB，改变

；当：RB↑→

↓→n0↑

↓→Δn↑→β↓特点：1、一般他励直流电机在额定运行时已接近磁饱和，故通常是减弱磁通2、得到一组空载转速n0不同，硬度β也不同的倾斜直线。3、当负载转矩不变时，一般情况弱磁后会使转速n升高，只有在负载很重或者磁通很小时，若再减弱磁通，转速n反而会下降。（3）改变磁通

时的人为机械特性

一、他励直流电机φNφ1φ3nTφ2φN>

φ1>

φ2n0n01n020二、并励式直流电机固有机械特性：在额定电源电压UN和额定励磁电流IN时，与他励电动机相同。人为机械特性：IaUM+_If+_IERfRa并励直流电动机电路图若只改变Ra（保持电源电压U和Rf不变），则

不改变。那么人为机械特性与他励电动机串电阻机械特性相同，是一组射线。若通过改变

Rf改变磁通（保持U、Ra不变），则人为机械特性也与他励电动机弱磁机械特性一样。当改变电源电压U时（保持

Rf、Ra不变），If

也改变。当磁路未饱和时，

也与U

成正比，n0基本上保持不变，而特性曲线的斜率β在变化，故人为机械特性不是一组平行线。三、串励直流电机特点：If=Ia、当磁路为饱和时，Ф=CФ

Ia（1）固有特性是一条非线性的软特性，转速随负载增加而显著下降。（2）不允许轻载或空载运行。空载或轻载时，Ia≈0,

很小，∴n0很高，一般（5～6）nN，可能造成电机损坏。串励电机在固有特性上不允许空载或轻载运行，防止飞车。（3）过载能力强，起动性能好：在相同电流限制下，产生的转矩比他励直流电动机大很多。当负载增大时，Ia和Ф都增大，Ia稍有增大，电动机转矩就可以与电动机转矩相平衡。因此不会因负载增大而过载。Ra+RΩ1nT132RaRa+RΩ2直流电机机械特性

小结1、他励、并励、串励直流电机机械特性2、固有机械特性、人为机械特性直流电机的启动StartingofDCmotor1、直流电动机的启动条件1）要有足够的起动转矩（Tst>TL）；2）起动电流不能太大；3）起动设备简单，可靠，经济，启动时间要短（实际启动时间只有几秒至几十秒）；为使电动机的启动性能达到最佳状态，就需要电动机起动时：启动：电动机接入电源，从静止状态开始，加速到某一稳定转速的过程。直接起动（全压起动）：直流电动机的电枢直接加额定电压。起动瞬间n=0→反电动势Ea=0，电枢绕组电阻很小

→起动电流Ist很大，可能突增到额定电流的10～20倍。这样大的起动电流将产生很大的启动转矩，损坏电机绕组，换向困难等很多问题。因此：直接启动只限于容量较小的直流电机。2、直流电动机的直接启动

为了限制起动电流，同时也保证启动转矩，一般采取两种方法：电枢回路串电阻起动直接起动，致使

Ist很大，所以在起动时必须设法限制起动电流。降压起动2、直流电动机的直接启动3、电枢回路串电阻启动为限制启动电流，启动时在电枢回路串接启动电阻。他励直流电动机串电阻三级启动电路

一般起动器设计为多级，串在电枢回路的起动电阻逐级切除，进入稳态后全部切除。3、电枢回路串电阻启动他励直流电动机串电阻三级启动电路机械特性注意事项：在分级起动过程中，各级的最大电流I1及切换电流I2都应大小相等，以使起动过程有较均匀的加速度，改善电机对传动机构的冲击，选择合适的各级起动电阻。优点：设备简单，操作方便。缺点：在启动过程中能量消耗大，不适用经常启动的大、中型直流电动机。3、电枢回路串电阻启动defgTLT2T1U=UNU=U1noabcTU=U2

U1<U2<UN3214、降压启动降低电枢回路电压启动机械特性由低向高调节电枢回路电压U1<U2<UN为了获得足够大的启动转矩，Ist通常限制在（1.5~2）IN优点：起动平稳，能量损耗小。缺点：系统复杂，需要一套可调节电压的直流电源，增加设备投资。适用于：要求经常启动的场合和大中型电动机的启动。直流电机的启动

小结启动要求：

Tst、Ist直接起动：适用于小功率。电枢回路串电阻起动：适用于中小型直流电机降低电枢电压起动：经常启动的场合和大中型电动机直流电机的调速与制动SpeedregulationandbrakingofDCmotors电力拖动系统中采用的调速方法通常有三种：机械调速、电气调速、电气—机械调速。他励式直流电动机转速公式：调速方法：（1）电枢回路串电阻：调速改变串入电枢回路中的电阻；（2）弱磁调速：改变励磁电流（主磁通）；（3）减压调速：改变电枢端电压调速。直流电机的调速1.电枢回路串电阻调速1）调速原理：电枢回路电阻越大，电动机机械特性的斜率增大，与负载机械特性的交点也会改变，达到调速目的。串入电阻越大，稳态运行转速越低,机械特性曲线越陡。RaRa+R1Ra+R2Ra+R3R1<R2<R3电枢回路串电阻调速a点b点c点n1n2直流电机的调速优点：设备简单、操作简单。缺点：1、转速只能从额定值往下调，nmax=nN。

2、电阻分段串入，故属于有级调速，调速平滑性差。 3、损耗大，效率低，不经济。对恒转矩负载，调速前、后因磁通、

Ia不变，使T不变，输入功率不变，输出功率却随转速的下降 而下降，减少的部分被串联电阻消耗了。1.电枢串电阻调速适用：要求调速性能不高的生产机械，如起重机、矿井下使用的机车等直流电机的调速

调节电枢电压U→n0变化，斜率不变，所以调速特性是一组平行曲线。结论：负载不变时，降低电枢电压，稳态运行转速也降低。2.改变电枢电压调速由转速特性方程：直流电机的调速说明：改变电压的调速方法必须有连续可调的大功率直流电源，投资大。特点:（1）可得到平滑、无级调速（2）调速前后的机械特性平行，斜率不变，硬度不变，转速稳定性好。（3）电源内阻小，电能损耗较小，效率高。2.改变电枢电压调速适用于：调速性能要求较高的生产机械上,如轧钢机、造纸机等。直流电机的调速电动机在额定磁通下运行时,磁路已接近饱和,因此改变磁通

调速,实际上是减弱磁通。3.弱磁调速TLTn

N>

1>

2

N

1

2abcnancnb结论：一般磁通减小后，运行转速上升，机械特性变软。由转速特性方程：

减小→Ea=Cen减小→Ia增大→T>TL加速da点d点b点nanb调节磁场前工作点调节磁场后工作点直流电机的调速3.弱磁调速优点：（1）可得到平滑、无级调速，但只能向上调，受机械本身强度所限，n不能太高。

（2）调节的是励磁电流（该电流比电枢电流小得多），调速设备简单，控制方便。

（3）

经济性较好.缺点：(1）机械特性的斜率变大，特性变软； (2)转速的升高受到电动机换向能力和机械强度的限制，升速范围不可能很大，一般D≤2；降压和弱磁调速在额定转速以上，采用弱磁调速，在额定转速以下采用降压调速。n>nN弱磁调速n<nN降压调速扩大调速范围直流电机的调速直流电机的调速方法

小结（1）电枢回路串电阻（2）弱磁调速（3）减压调速直流电机的调速电动：电动机运行时其电磁转矩与转速方向一致。制动：通过某种方法产生一个与拖动系统转向相反的转矩以阻止系统运行，这种运行状态称为制动运行状态。制动方法机械制动电气制动能耗制动反接制动回馈制动概念直流电机的制动1、原理：把他励直流电机的电枢从电网上切除，并接到一个外加的制动电阻RB上构成闭合回路。一.能耗制动他励电动机能耗制动控制电路电枢电流为：T制动

→n↓→Ea↓→Ia↓→T制动

↓，直至n=0能耗制动时，电机靠生产机械的惯性力的拖动而发电，将动能转化为电能消耗在电枢电路内的电阻上，所以称为能耗制动。直流电机的制动2、机械特性为：Ra+RB他励直流电机能耗制动机械特性n1电动机状态工作点A制动瞬间工作点B电机拖动反抗性负载，电机停转电机拖动位能性负载，稳定工作点C制动电阻RB

越小，则机械特性越平，T制动

越大，制动越快。选择制动电阻的原则是：最大制动电流一般不允许超过2IN，即：直流电机的制动能耗制动转矩的能量来自于负载传动部分的动能，因而称能耗制动。设备简单，运行可靠，且不需要从电网输入电能，只是其制动转矩随n下降而减小，低速时制动效果较差。适用于一般机械要求准确停车的场合及位能性负载的低速下放。为使电机快速停车，常与机械制动配合使用。3、能耗制动的优缺点及应用直流电机的制动二.反接制动电枢反接制动倒拉反接制动（用于位能性负载下放）电枢反接制动