电机学第五版课件汤蕴璆编著-第3章7直流电动机的起动、调速和制动

直流电动机的

起动、调速和制动电机学3.82本节内容直流电动机的起动直流电动机的调速直流电动机的制动3直流电动机的起动起动的概念直接起动电枢回路串电阻器起动降压起动三种起动方法4起动Starting起动：电动机接上电源，转速从零达到稳定转速的过程。电动机起动的基本要求起动转矩大起动电流小起动设备简单、经济、可靠tOnnN5直流电动机起动的特点起动时：n≈0Ea=CenΦ≈0，U=Ea+IaRa≈IaRaIa=Ist≈U/Ra，起动电流大，必须加以限制。Te=CTΦIaIa↘→Te↘起动转矩大起动电流小矛盾6直接起动(图3-39)方法：先合Q1→建立Φ→再合Q2→起动特点：操作简单无需任何附加起动设备冲击电流大，Ist=(10～20)IN只适用于小型直流电动机的起动。7三点起动器电枢回路串变阻器起动方法：在电枢回路串联一个起动器。特点：可以有效抑制起动电流Ist=U/(Ra+Rst)需要附加起动设备产生额外的电阻损耗适应于小容量并励电动机TeOnn0RΩ=0RΩ1RΩ2TL8降压起动方法：保持励磁电流不变(他励)；降低电枢电压，控制起动电流。特点：起动电流小，节能需要专用的直流调压电源9直流电动机的调速调速的概念调速的方法调压调速调电枢电阻调速调励磁电流调速电枢控制磁场控制10电动机调速的基本要求调速范围：D=nmax/nmin平滑性经济性调速设备简单、可靠、操作方便调速SpeedGoverning调速：调节转速、转速控制tOnn1t1nN11IaN他励和并励电动机的调速

▲电枢回路串电阻调速优点：调速设备简单、操作方便，转速可连续调节。缺点：耗能，只能调低转速，轻载时调速范围不大。tOn1nNt1TeOnn0RΩ=0RΩ1RΩ2TLTe=CTΦIa12他励和并励电动机的调速

▲调压调速优点操作方便，转速可上、下连续调节，节能，机械特性硬度不变。缺点调速设备复杂，价格高。TeOnU1>UN>U2>U3UNTeNU1U2U313他励和并励电动机的调速

▲调励磁电流调速优点：调速设备简单，操作方便、控制灵活，转速可连续调节，节能，效率高。缺点：机械特性变软，只能调高转速，有“飞车”的危险。If2n0If1If3If1>If2>If3TeOnTeNnnNn1IaNIa1iatOTe=CTΦIa14串励电动机的调速Rs1TeOnRs2Rs3Rs1<Rs2<Rs3TLU1TeOnU2U3U1>U2>U3TL调速方式主要优点主要缺点改变Rs简单只能调低转速改变U转速可调低、可调高复杂15直流电动机的制动制动的概念制动的方法16制动Braking制动停车、刹车、限速（电磁方法）电动机制动的基本要求制动迅速、经济、简单直流电动机制动的方法能耗制动、反接制动、回馈制动共同点在维持原有磁场大小和方向不变的情况下，改变电枢电流方向，以获得制动性质的电磁转矩。17直流电动机的能耗制动方法励磁回路不变，将电枢回路从电源断开，接到制动电阻RL上。原理U=Ea+Ia(Ra+RL)=0，Ia=-Ea/(Ra+RL)Te=CTΦIa电磁转矩从驱动变为制动。18直流电动机的能耗制动CBRa+RL

+U-电动IanTeM+Ea

–IfT’eRL制动I’aTLTenn0RaAO19直流电动机的反接制动方法励磁回路不变，将加在电枢回路的电压反接。原理-U=Ea+Ia(Ra+RL)Ia=-(U+Ea)/(Ra+RL)将产生很大的制动性质的电磁转矩。20直流电动机的反接制动+U-电动IanTeM+Ea

–QIfRLT’e制动I’anTen0RaAOBRa+RLC-n021串励直流电动机的回馈制动方法电网电压不变，将串励绕组改为他励绕组，维持励磁电流不变。原理U=Ea+IaRan↗→Ea↗→Ea>U→Ia反向→发电机产生制动性质的电磁转矩。22能耗制动电动（反转）直流电机的四相限运行TenO电动