电机及拖动系统 课件 第2章 直流电动机的电力拖动

1.电力拖动系统概述2.他励直流电动机的起动3.他励直流电动机的调速4.他励直流电动机的制动5.直流电动机的四象限运行及应用分析6.其他直流电动机的电力拖动*7.直流电动机的闭环速度控制8.直流电动机应用举例第2章直流电动机的电力拖动2.1电力拖动系统概述电力拖动系统的构成示意图分直流电力拖动系统和交流电力拖动系统通过电力电子变换器提供电动机所需电源，由电动机拖动生产机械做旋转或直线运动；通过参考指令设计系统所要求的性能指标；由传感器检测系统各部分状态，并通过控制系统确保所要求的性能指标实现。2.1.1电力拖动系统运动方程式2.1电力拖动系统概述电力拖动系统运动方程式电力拖动系统运动方程式

的大小反映了系统的运行状态：①，系统处于加速运动的过渡过程；②，系统处于静止或恒速运动；③，系统处于减速运动的过渡过程。转矩和速度不仅有大小而且有方向。转矩和转速方向规定：确定某旋转方向为正方向，电磁转矩T的方向与规定正方向相同时取正，相反时取负。负载转矩TL，与规定正方向相同时取负，相反时取正。转速n的实际旋转方向与所规定正方向相同时取正，相反时取负。2.1电力拖动系统概述◆在电力拖动系统中，一些电气参数(如电压、电阻等)以及负载转矩的突然变化，都会引起过渡过程。但由于惯性的存在，这些变化不能导致电动机的转速、电流、转矩及磁通等参量发生突变，而必须是个连续变化的过程。◆电力拖动系统中一般存在三种惯性：

机械惯性----反映在系统的飞轮矩上，使转速不能突变

电磁惯性----反映在电感上，使电枢电流和励磁电流不

能突变，从而使磁通不能突变

热惯性------使电动机的温度不能突变◆电力拖动系统的两种过渡过程：

机械过渡过程-------只考虑机械惯性，忽略电磁惯性

电气-机械过渡过程----同时考虑机械与电磁两种惯性2.1电力拖动系统概述在应用电力拖动系统运动方程式时，要注意：(1)转矩不但有大小而且有方向。电磁转矩与负载转矩的区别。(2)转速不但有大小也有方向。(3)转速变化时，电力拖动系统的状态（加速状态还是减速状态），要由转速变化的方向来决定而不是由转速的数值增加或减小来决定。例如：当转速正向增加时，系统处于加速状态；而当转速反向增加时，尽管n可能增大了(实际旋转方向与规定正方向相反)，但系统仍是处于减速状态。2.1电力拖动系统概述单轴与多轴系统单轴系统多轴系统（或直线运动系统）折算原则：保证折算前后系统的功率传递关系及系统储存的

动能不变。2.1电力拖动系统概述

指生产机械工作机构的负载转矩与转速的关系。

1.恒转矩负载的转矩

特性右图为反抗性恒转矩负载的转矩特性传动机构的转矩损耗2.1.2负载的转矩特性2.1电力拖动系统概述图2-3反抗性恒转矩负载的转矩特性右图为位能性恒转矩负载的转矩特性图2-4位能性恒转矩负载的转矩特性2.1电力拖动系统概述2.恒功率负载的转矩特性3.风机、泵类负载的转矩特性恒功率负载风机、泵类负载特性实际的通风机负载特性2.1电力拖动系统概述例2-1

已知某电动机带额定恒转矩负载，额定转速，拖动系统总飞轮矩，求：①若电动机的转速由零起动到的加速时间为0.8s，加速过程中设电动机的输出转矩不变，则电动机输出转矩为多少？②若要求电动机转速由制动到停止时间为0.4s，制动减速过程中设电动机输出转矩不变，则电动机输出转矩为多少？解：设起动时电动机旋转方向为转速的正方向，电动机输出转矩与转速同向。而在加速和减速过程中电动机的输出转矩和负载转矩都不变，则加速度(减速度)不变，故有2.1电力拖动系统概述①加速过程中电动机的输出转矩②减速过程中电动机的输出转矩式中，转矩为负值表示电动机实际输出转矩方向与转速

方向相反2.1电力拖动系统概述2.1.3电力拖动系统稳定运行条件1.稳态运行点与稳定运行的概念

当拖动系统受到干扰，使电动机工作状态发生变化或负载转矩发生波动时，系统若能进入新的稳态运行点运行，且当干扰消失后，系统仍能回到原来的稳态运行点运行，则称系统是稳定运行的；若当拖动系统受到干扰，系统不能进入新的稳态运行点运行，或者当干扰消失后，不能回到原来的稳态运行点运行，则称系统是不稳定运行的。稳态运行点：电动机的机械特性与负载的机械/转矩特性的交点，满足2.1电力拖动系统概述

如右图：A点、B点均满足T-TL=0，此时系统处于稳态运行，A点、B点为稳态运行点，但不一定为稳定运行点。由稳定运行定义可知，稳定运行点一定是稳态运行点，故电力拖动系统稳定运行的必要条件为2.1电力拖动系统概述稳态运行点A、B能否稳定运行？2.1电力拖动系统概述A点的分析：故A点为稳定运行点2.1电力拖动系统概述B点的分析：故B点为不稳定运行点2.1电力拖动系统概述2.电力拖动系统稳定运行充要条件假设电力拖动系统在某稳态运行点H点运行，转速为，电动机的电磁转矩为,生产机械转矩为，系统的运动方程式为在干扰作用下，运动方程式变为两式相减得2.1电力拖动系统概述在各增量很小时，可改写为变换一下得到考虑边值条件：

时，

，解方程得

－－系统离开稳态运行点H的初始转速对稳态点转速

的增量，即

2.1电力拖动系统概述从上式可知，当指数的幂为负值时，转速的增量

随时间的增加呈指数规律衰减，即

，

；当指数的幂为正值,

则转速的增量

随时间的增加呈指数规律增加，

，

。因此，拖动系统稳定运行的充分条件：电力拖动系统稳定运行的充要条件为2.1电力拖动系统概述直流电动机起动的一般要求：(1)起动转矩足够大，使Tst>TL

；(2)起动电流不能太大，即Ist≤

IN

；(3)起动设备与控制装置简单、可靠。起动顺序：先在电机气隙中建立额定磁场，然后电枢回路通电。若直接起动，则2.2他励直流电动机的起动因很小，故会很大，可达额定电流的10～20倍，有危害，故除了微型直流电动机和航空直流电动机由于较大可以直接起动外，一般直流电动机都不允许直接起动。2.2.1直接起动2.2.2电枢回路串电阻起动电动机电枢回路串起动电阻时，起动电流为：2.2他励直流电动机的起动如何限制

:(1)降低电枢电压；(2)电枢回路串电阻。由的大小，可确定的大小。为限制整个起动过程中的起动电流，且满足，可采用串分级电阻起动。由于串电阻起动时一种耗能起动，一般不采用，故不再详述。2.2.1降低电源电压起动以保证有足够大的起动转矩而起动电流不太大，即降压起动机械特性特点：启动平稳，能量损耗少实现方法:(1)采用发电机－电动机组；(2)采用整流装置。2.2他励直流电动机的起动最大转矩/电流：切换转矩/电流：例2-2

一台他励直流电动机的额定数据为：，

,现拖动恒转矩负载

,采用降低电源电压起动，求起动级数及各级切换时电枢回路电压为多少？解：(1)计算最小起动电压2.2他励直流电动机的起动注：若规定了最大起动电流，则(2)选择I1和I2（T1和T2）注：若规定了最大起动电流，则取

；若未给出负载大小，可按

选择切换电流

。(6)各级起动电压2.2他励直流电动机的起动(3)计算起动电压差(4)计算切换电压次数，取(5)重新计算和校验，满足要求调速的目的：使生产机械按工艺要求以最合理的速度进行工作，从而提高产品的质量和生产效率。调速实现方法：机械方法、电气方法和机械电气方法。本节只讨论电气调速方法。2.3.1调速方法调速方法有三种：(1)改变电源电压

；(2)改变电枢回路所串电阻；(3)改变励磁磁通。2.3他励直流电动机的调速1.降压调速降压调速的机械特性特点：对恒转矩负载，电动机运行在不同转速上时，电枢电流不变；调速的静态稳定性较好；可实现无级调速；只能是基速向下调。2.3他励直流电动机的调速2.电枢回路串电阻调速电枢回路串电阻调速机械特性特点：对恒转矩负载，电动机运行在不同转速上时，电枢电流不变；(2)调速的静态稳定性较差；(3)调速过程能量损耗大；(4)只能实现有级调速；(5)只能是基速向下调。2.3他励直流电动机的调速3.弱磁调速特点：(1)对恒功率负载，电动机运行在不同转速上时，电枢电流不变；弱磁调速机械特性注意：考虑电磁惯性，降低不可能立即减小，动态过程会沿红色点划线到达A1点。2.3他励直流电动机的调速实际中，他励直流电动机的调速常采用降低端电压向下调速与减弱磁通向上调速相结合的调速方法。(2)可实现无级调速；(3)只能实现基速向上调。对恒转矩负载，则随着转速的升高，电枢电流

增大2.3他励直流电动机的调速例2-3

一台他励直流电动机，额定数据为：，

。现拖动额定恒转矩负载运行，求：(1)采用电枢串电阻调速，使电动机转速降为1000r/min，串入的电阻应为多大？(2)采用降低端电压调速，使电动机转速降为1000r/min，电源电压应降为多少？(3)上述两种调速情况下，电动机输入功率和输出功率各为多少(输入功率不计励磁回路的功率)？解：(1)电枢串电阻值的计算2.3他励直流电动机的调速2.3他励直流电动机的调速(2)降低端电压数值的计算(3)电动机降速后输入功率和输出功率的计算电枢串电阻降速时的输入功率为降低端电压降速时的输入功率为问题：(1)T2N与TN的区别是什么？(2)轴上输出的功率与哪些因素有关？2.3他励直流电动机的调速例2-4

例2-3中他励直流电动机，忽略空载转矩，采用弱磁升速。①若要求负载转矩

，转速升到

，此时磁通应降为额定值的多少倍？不考虑过渡过程，降低磁通瞬间的电枢电流为多少？②若已知电动机的磁化曲线如图所示，且励磁绕组额定电压，励磁绕组电阻，在①的情况下，励磁回路应串入多大电阻？③要不使电枢电流超过额定电流，在按题①要求减弱磁通后不变的情况下，该电动机所能输出的最大转矩为多少？电机磁化特性曲线2.3他励直流电动机的调速解：①，转速时磁通的计算解得或（舍去）磁通减少到额定磁通的倍数为2.3他励直流电动机的调速②在①情况下，励磁回路串入电阻值的计算从图中磁化曲线查到时，励磁电流为

③在磁通减少的情况下，不使超过，电动机可能输出的最大转矩为励磁回路所串电阻为（忽略空载转矩，故有T2=T）2.3他励直流电动机的调速2.3.2调速性能指标1.调速范围：指电动机在额定负载下调速时，最高转速与最低转速之比。2.静差率：指电动机在一条机械特性上运行时，由理想空载到额定负载时转速的变化率。2.3他励直流电动机的调速机械特性与调速指标的关系

上式中为低速静差率。一般，调速范围

越大越好，静差率越小越好。调速范围与静差率之间的关系（以降压调速为例）2.3他励直流电动机的调速3.调速的平滑性4.调速的经济性

取决于调速系统的设备初投资、调速时电能的损耗及运行时的维修费用等。

选择调速方法时，应在满足调速范围D、静差率及调速平滑性要求的基础上，力求设备投资少，电能损耗小，维护简单方便。2.3他励直流电动机的调速例2-5

某他励直流电动机有关数据为：

,,,,。求①静差率，电枢串电阻调速时的调速范围；②静差率，降低电源电压调速时的调速范围；③生产机械要求调速范围且低速静差率，应采用什么调速方法。

解：①静差率，电枢串电阻调速时调速范围的计算2.3他励直流电动机的调速②静差率，降压调速时调速范围的计算最低转速对应机械特性的理想空载转速2.3他励直流电动机的调速③要求且时调速方法的选择计算采用串电阻调速，则低速静差率为不满足要求2.3他励直流电动机的调速采用降压调速，则低速特性的理想空载转速为满足要求，故应采用降压调速的方法。低速静差率为问题：可否采用弱磁调速呢？为什么？2.3他励直流电动机的调速2.3.3调速方式与负载性质的配合

1.调速方式

如何既能使电动机安全可靠地运行，电枢电流不超过额定电流，又能使电动机得到充分利用？(1)恒转矩调速方式指在某种调速方法中保持不变，如果电动机电磁转矩

恒定不变，则称这种调速方式为恒转矩调速方式。典型例子：他励电动机的降压调速和电枢回路串电阻调速。特点：电动机允许输出的转矩和功率为2.3他励直流电动机的调速(2)恒功率调速方式指在某种调速方法中保持不变，如果电动机电磁功率恒定不变，则称这种调速方式为恒功率调速方式。典型例子：他励电动机弱磁调速。特点：电动机容许输出的转矩和功率为图2-15他励电动机调速时容许输出的转矩与功率上图

以下为恒转矩调速区，以上为恒功率调速区2.3他励直流电动机的调速

2.调速方式与负载性质的匹配

电动机采用恒转矩调速方式时，如果拖动恒转矩负载运行，并且使电动机额定转矩与负载转矩相等，则无论运行在什么转速下，电动机的电枢电流始终等于，电动机得到了充分利用，即恒转矩调速方式与恒转矩负载性质匹配。电动机采用恒功率调速方式时，如果拖动恒功率负载运行，并且使电动机电磁功率不变，则无论运行在什么转速下，电动机的电枢电流始终等于，电动机得到了充分利用，即恒功率调速方式与恒功率负载性质匹配。结论：恒转矩调速方式与恒转矩负载性质匹配；恒功率调速方式与恒功率负载性质匹配。2.3他励直流电动机的调速(1)恒转矩调速方式与恒功率负载恒转矩调速方式与恒功率负载的配合

若采用降压调速，则电动机应选择电动机允许输出的功率（额定功率）结论：恒功率负载与恒转矩调速方式配合，则电动机，当

时，电动机允许输出的T

大于实际负载转矩，电动机得不到充分利用。

高速时实际需要的电磁转矩2.3他励直流电动机的调速(2)恒功率调速方式与恒转矩负载若采用弱磁调速，则电动机应选择(保证整个调速范围允许输出转矩T>=TL)结论：当时，电动机允许输出的转矩及功率均比负载实际需要的大，电动机得不到充分利用。

恒功率调速方式与恒转矩负载的配合在n=nmin时，实际负载所需的功率低速时允许输出的电磁转矩2.3他励直流电动机的调速

对于风机、泵类负载，既非恒转矩类型，也非恒功率类型，采用恒转矩调速方式浪费相对小。两点结论：①恒转矩调速方式与恒功率调速方式只是用来表征电动机采用某种调速方法时的负载能力，并不是指电动机拖动的实际负载。②电动机的调速方式与其拖动的实际负载匹配时，电动机才可以得到充分利用。从理论上讲，匹配时，可以让电动机的额定转矩或额定功率与负载转矩或负载功率相等；但实际上，由于电动机容量分为若干等级，有时电枢电流只能尽量接近额定电流而不能相等。2.3他励直流电动机的调速例2-6

某生产机械采用他励直流电动机作原动机，采用弱磁调速方法进行调速。电动机的有关参数为：

。求①若电动机拖动额定恒转矩负载，当弱磁至时，电动机的稳定转速和电枢电流为多少？能否长期运行？为什么？②若电动机拖动额定恒功率负载，当弱磁至时，电动机的稳定转速和电枢电流为多少？能否长期运行？为什么？解：①拖动额定恒转矩负载，时和的计算2.3他励直流电动机的调速可知，电枢电流远大于额定电流,会造成电动机不能换向及绕组过热烧坏的结果，故不能长期运行。②拖动额定恒功率负载，时和的计算恒功率负载采用弱磁调速时，不变。2.3他励直流电动机的调速可知，由于电枢电流等于额定电流,电动机换向不受影响，电动机的温升等均在允许范围内，故能够长期运行。对于具体的负载，可选择合适的调速方法使电动机电枢电流等于或接近，达到匹配。2.3他励直流电动机的调速2.4.1电动运行与制动运行

电动运行时，电动机的电磁转矩与转速方向相同，为拖动转矩，电动机从电源吸收电功率，向负载输出机械功率。特征：，，他励直流电动机的电动运行状态机械特性位于第一、三象限2.4他励直流电动机的制动制动：指电动机的电磁转矩与转速反向的一种运行状态，

此时电磁转矩为制动性阻转矩。制动目的：使拖动系统或快速停车、或快速正反转、或稳

速下放重物。制动方式：机械制动、电气制动。电气制动的特征：

，

，机械特性位于第二、四象限电气制动方法：(1)能耗制动；(2)反接制动；(3)回馈制动。2.4他励直流电动机的制动2.4.2能耗制动根据拖动负载性质不同，能耗制动分为两种：(1)能耗制动过程；

(2)能耗制动运行。能耗制动控制电路原理图2.机械特性方程1.实现方法保持不变，去掉电枢电源，电枢回路串制动电阻2.4他励直流电动机的制动3.能耗制动过程分析4.能耗制动运行分析BO段为能耗制动段BC段为能耗制动段2.4他励直流电动机的制动5.能耗制动的功率关系负载向电动机输入了机械功率机械功率来源：能耗制动过程中，机械功率来源于系统转速从高到低制动时所释放出来的动能；在能耗制动运行中，机械功率来源于位能性负载减少的位能。机械功率去处：扣除空载损耗，其余的通过电磁作用转变成电功率，消耗在电枢回路总电阻上。2.4他励直流电动机的制动6.能耗制动电阻的计算能耗制动中，起始制动转矩的大小与外串制动电阻的大小有关。能耗制动电阻最小值

－－最大制动电流

――能耗制动开始瞬间的电枢电动势注意：也可根据能耗制动的机械特性方程计算2.4他励直流电动机的制动例2-7

一台他励电动机的铭牌数据为：，

。用这台电动机拖动提升机构。试求：①电动机原先运行在额定状态，现进行能耗制动，若容许最大制动电流不超过，电枢电路中应串接多大的电阻。②电动机带位能性负载，要求以稳速下放重物，采用能耗制动，电枢电路中应串接多大的电阻。解：①电枢回路串接电阻的计算2.4他励直流电动机的制动②以稳速下放重物时电枢回路串接电阻的计算根据已知条件有2.4他励直流电动机的制动2.4.3反接制动反接制动分两种：(1)电枢电源反接的反接制动；(2)转速反向的反接制动。(1)实现方法保持

不变，将电枢经制动电阻反接于电网上电源反接的反接制动原理图1.电枢电源反接的反接制动2.4他励直流电动机的制动(3)反接制动过程分析A点：T>0，n>0B点：Ea>0，Ia<0，T<0，n>0C点：T<0，n=0，制动过程结束BC段为反接制动段(2)机械特性方程2.4他励直流电动机的制动(4)功率关系电源向电动机输入电功率，负载向电动机输入机械功率。机械功率的来源：系统转速从高到低制动时所释放出来的动能；扣除空载损耗，其余的通过电磁作用转变成电功率。功率的去处：从电源输入的电功率和由机械功率转变成的电功率，都消耗在电枢回路总电阻上。(5)制动电阻的计算

－－最小制动电阻值－－最大制动电流值2.4他励直流电动机的制动(6)反向电动运行C点：T<0，n=0，若此时不切断电源，且满足，则电动机将反向起动，沿机械特性下滑至D点，，稳定运行于反向电动状态。注意：在C点,

若，电动机虽不会反向起动，但也不能可靠停车，切除电源才能可靠停车。2.4他励直流电动机的制动2.转速反向的反接制动－－只适合位能性负载(1)实现方法电枢回路串大的制动电阻，保持If不变，使机械特性在时，有(2)机械特性方程转速反向的反接制动控制电路原理图2.4他励直流电动机的制动(3)反接制动运行分析A点：T>0，n>0；B点：T>0，n>0，

但，电动机沿曲线2减速，到C点：虽然n=0，但仍

有，电动机继续沿曲线2减速，到D点：，稳定下放重物。CD段为反接制动段2.4他励直流电动机的制动(4)功率关系电源向电动机输入电功率，负载向电动机输入机械功率。机械功率的来源：位能性负载减少的位能；扣除空载损耗后，其余的通过电磁作用转变成电功率。功率的去处：从电源输入的电功率和由机械功率转变成的电功率，都消耗在电枢回路总电阻上。(5)制动电阻的计算对于某给定的下放速度，所串电阻值为2.4他励直流电动机的制动2.4.4回馈制动特点：T与n反向，且转速高于理想空载转速，即电机处于发电状态，将机械能变成电能回馈给电网。回馈制动分为：正向回馈制动，反向回馈制动。1.正向回馈制动

(1)正向回馈制动过程：降压调速和增磁降速过程2.4他励直流电动机的制动(2)正向回馈制动运行：电车下坡A点：T>0，n>0，下坡，合成的负载转矩，在的作用下沿AB加速，到，T=0时，电动机只靠本身的负载转矩加速下坡，使，使改变方向，进入正向回馈制动运行，到C点，，稳速下坡。2.4他励直流电动机的制动(3)功率关系与直流发电机相同，将机械功率转变为电功率输出。区别：①正向回馈制动的机械功率是系统从高速降为低速释放

出的动能或是系统减少的位能；②转变的电功率不是输出给用电设备，而是回馈给直流

电源（P1<0）。2.反向回馈制动运行实质上为电源反接的反接制动用于位能性负载的运行情况，只有反向回馈制动运行。2.4他励直流电动机的制动反向回馈制动运行分析（右图）A点：T>0，n>0，提升重物，现电源反接，进行反接制动，工作点从

。C点：T<0，n=0，若不切断电源，则在T+TL的作用下反向起动，到，T=0后，在TL作用下继续加速制动，使

，，T>0，直到D点：，稳定运行。功率关系：与正向回馈制动运行一致。2.4他励直流电动机的制动例2-8

一台他励直流电动机，有关参数：，

，忽略空载转矩。要求

，若运行于正向电动状态时，

，求：①负载为反抗性恒转矩负载，采用反接制动停车，电枢回路应串入制动电阻最小值为多少？②负载为位能性恒转矩负载，传动机构转矩损耗，要求电动机以匀速下放重物，采用转速反向的反接制动，电枢回路应串入的电阻值？该电阻上的功率损耗？③负载同题②，采用反向回馈制动运行，电枢回路不串电阻，电动机转速是多少？2.4他励直流电动机的制动解：①反接制动停车，电枢回路串电阻最小值的计算时的转速制动开始时的电枢感应电动势2.4他励直流电动机的制动②位能性负载反接制动运行，串入电阻值及功率损耗的计算负载电流：下放转速为1000时的电枢感应电动势③位能性负载反向回馈制动运行，不串电阻时，电机转速2.4他励直流电动机的制动2.5.1四象限运行

他励直流电动机的四象限运行包括：(1)电动运行；(2)能耗制动过程及能耗制动运行；(3)反接制动过程及反接制动运行；(4)回馈制动。2.5直流电动机的四象限运行及应用分析2.5.2应用分析1.直流电动机拖动反抗性负载

假定小车在A点、B点之间运行，小车由他励直流电动机拖动。运行过程中，若希望小车由A点首先启动至额定转速，然后再升速至最高转速下运行；经过一定时间后，小车减速至nN;在接近B点时，要求小车能够准确停车至B点。然后小车从B点按上述同样的过程返回A点。

拟采用的拖动方案:（1）采用降压起动，使直流电动机启动到;（2）弱磁升速至最高转速；（3）增磁降速至;（4）先利用电源反接的反接制动快速制动，后采用能耗制动准确停车至B点。2.5直流电动机的四象限运行及应用分析2.5直流电动机的四象限运行及应用分析电动小车运行示意图及拖动系统的电气控制原理图2.5直流电动机的四象限运行及应用分析电动小车四象限运行时的机械特性2.直流电动机调压调速分析

以电梯升降为例，电梯机械结构如右图，主要包括由定滑轮、载物轿厢和配重三部分。配重重量一般为轿厢满载重量的一半，故轿厢空载时负载转矩方向为拖动轿厢上升的方向，轿厢满载时负载转矩方向为拖动轿厢下降的方向。分析采用调压调速时，电梯轿厢的四象限运行。2.5直流电动机的四象限运行及应用分析电梯的四象限运行示意图2.5直流电动机的四象限运行及应用分析满载轿厢上升，电动机正向电动运行在第一象限的A点，如果降压减速停车且降压太急,电动机有可能在一段时间内运行在第二象限。同理,满载轿厢下降，电动机反向回馈制动运行在第四象限的B点，如果升压加速下降且升压太急，电动机有可能在一段时间内运行在第三象限，如上图所示。轿厢满载上升并降压停车和加速下降2.5直流电动机的四象限运行及应用分析满载轿厢上升，正向电动运行在第一象限的A点时，突然要改为下降，将电源反接，电动机首先在一段时间内运行在第二象限，然后进入第三象限反向电动运行，最后进入第四象限反向回馈制动运行，直到到达B点，以转速稳速下降，如右图所示。轿厢空载的上升、下降与轿厢满载的情况类似

轿厢满载由上升突然改为下降2.6.1并励直流电动机的电力拖动1.起动降压起动：需改接成他励形式。电枢回路串电阻起动：如右图2.调速电枢串电阻调速，与起动同；降压调速，改接为他励形式；弱磁调速,要求不高,如右图,要求高,改接为他励,调励磁电压。3.制动需改接成他励形式进行2.6其他直流电动机的电力拖动*并励直流电动机电枢串电阻起动并励直流电动机改变励磁调速2.6.2串励直流电动机的电力拖动

1.启动与他励直流电动机的启动方法相同。

2.调速采用电枢串电阻调速时，可在电枢回路中串调速变阻器或分级调速电阻，使转速向低于的方向调节。

采用改变磁通调速时，接线如下图。

转速由向上调（If减小）转速由向下调（If增大）2.6其他直流电动机的电力拖动*3.制动<只有能耗制动和反接制动>

能耗制动，分自励能耗制动和他励能耗制动。串励直流电动机的能耗制动2.6其他直流电动机的电力拖动*反接制动：分电源反接和转速反向两种，接线如下图。制动原理与他励直流电动机相同串励直流电动机的反接制动2.6其他直流电动机的电力拖动*2.6.3复励直流电动机的电力拖动1.起动降压起动：需改接成他励方式，并将串励绕组短路。串电阻起动：在电枢回路内串起动变阻器或分级起动电阻。2.调速调速方法与并励类同。改为他励时，应将串励绕组短接。3.制动制动方法与并励类同。分能耗、反接和回馈制动三种。能耗制动、回馈制动：一般将串励绕组短接。反接制动：串励绕组处理与串励电动机励磁绕组处理一样，

保持其电流方向不变。2.6其他直流电动机的电力拖动*2.7直流电动机的闭环速度控制*闭环速度控制：将电动机输出的转速反馈到输入端，与给定转速进行比较，将速度误差输入到速度控制器中，使系统输出转速稳定在给定转速。2.7.1改变电枢电压的闭环速度控制下图为改变电枢电压进行调速的闭环速度控制系统框图2.7直流电动机的闭环速度控制*例2-9一台永磁直流电动机,电动势常数为0.8,电枢回路电阻为0.25Ω,电枢电感为0.02H,阻尼系数为0.05N·m/(rad/s)，转动惯量为2.0kg·m2。假设速度控制器采用比例控制器，控制增益

设置为10。用变流器给电枢供电，控制信号cc的变化范围为[0，1],对应直流电压的变化