电工技术基础（第5版）（微课版）（AR H5交互版）课件 项目6 直流电动机.ppt

科技兴则民族兴，科技强则国家强，核心科技是国之重器。核心技术并不是那么容易引进的，也不可能一蹴而就，需要国人不忘初心，砥砺前行。任务6.2直流电动机的控制技术提出问题你了解直流电动机的启动采用的方法有哪些？直流电动机如何从正转改为反转？直流电动机的调速控制有哪些方法和技术？直流电动机的制动技术包括哪些？你了解和熟悉直流电动机的常见故障处理方法吗？直流电动机中，他励直流电动机和并励直流电动机在拖动中应用得最为广泛，因此我们以他励直流电动机或并励直流电动机为例介绍直流电动机的控制技术。知识准备6.2.1直流电动机的启动控制1.直接启动直接启动是在不采取任何限流措施的情况下，电枢绕组直流直接接额定电压的启动方法。直接启动瞬间，由于电机电枢转速n=0，所以把电动势Ea=0，则此时加额定电压时电枢的启动电流为：由于电枢电阻的数值通常很小，此时启动电流可达额定电流的10~20倍，超出额定电流这么多的启动电流可能在换向器上产生火花而损坏换向器，因此是不允许的。2.电枢回路串电阻启动为了限制启动电流，可在电枢回路中串入适当的限流电阻Rst。这时刚一启动瞬间的电流为：在启动过程中，随着电动机转速的不断升高，可逐渐切除启动电阻，直到正常运行状态时全部切除。启动转矩正比于启动电流，所以直接启动时其启动转矩也很大，电动机的转轴在直接启动时会受到较大的机械冲击作用，可能造成机械性损伤。因此，直接启动方法只允许用于容量很小的直流电动机中。3.降压启动直流电动机在有可调电源的情况下，也可以采用降压启动，以限制启动电流。随着转速的升高，电压也随之调高，直到额定电压下稳定运行。这种方法大多用于直流发电机—电动机组。其优点是启动电流小，可平滑启动，能耗低。要改变直流电动机的旋转方向，必须改变电磁转矩的方向，由可知，电磁转矩的方向由主磁通和电枢电流共同决定，只要其中任意一项改变方向，都能使电磁转矩反向，电动机反转。6.2.2直流电动机的反转控制由于直流电动机的励磁绕组电感较大，换接时会产生很高的自感电压，造成操作的极不安全。因此在实际使用中通常采用的方法是改变电枢电流达到反转目的。根据公式U＝E+IaRaEa＝Ce?nT＝CT?Ia6.2.3直流电动机的调速降低电枢电压调速调速过程U↘Ia↘T↘n↘E↘Ia↗T↗，调速幅度大、性能好，应用较广的调速方法。2.减弱磁通调速调速过程?↘E↘Ia↗T(Ia的影响大于?)↗n↗E↗，只能升速，适合恒功率负载，需用调磁电动机。3.电枢回路串电阻调速调速原理：假定电枢回路未串接电阻时，直流电动机在负载转矩TN状态下稳定运行在机械特性曲线的A点。需要调速时，在电枢回路中串接调速电阻RΩ1，电动机由于机械惯性，转速并不马上发生改变，工作点从A点过渡到人为特性的b点，显然电动机的电磁转矩减小，T=TL的平衡被打破，电动机转速沿人为特性下降，下降过程中，反电动势Ea减小，电枢电流增大，电磁转矩随之增大，当电磁转矩重新与负载阻转矩平衡时，电动机稳定在人为特性的B点运行。若进一步串入调速电阻RΩ2，电动机会以类似过程调速，最后稳定在更低的转速C点运行。6.2.4直流电动机的制动1.能耗制动所谓能耗制动，就是在制动时让电枢绕组从电网中断开，并立即接到一个制动电阻上。此时电动机励磁不变，电动机因惯性继续旋转，并在电枢绕组中感应电动势，感应电动势的电流向制动电阻反向供电，产生反向的电磁转矩为制动转矩。在整个制动过程中，电动机储存的动能转换成电能全部消耗在电枢电阻和制动电阻上，故称为能耗制动。2.反接制动所谓反接制动，就是在电动机制动时，电枢电压反向接在电枢两端，使其与反电动势同向，在电枢中就会立即产生很大的反向电流与相反的制动转矩，从而使电动机迅速停车。3.回馈制动在起重机下放重物、电动机车下坡等场合，电动机的转速可能超过理想空载转速，此时电枢的反电动势增高而大于电枢端电压，造成电枢电流的反向，使电动机进入发电状态运行，发电状态下的电磁转矩成为制动转矩，限制转速的继续升高。这时电动机将负载的动能转换成电能回送给电网，因此称之为回馈制动。回馈制动方法经济性好。直流电动机的起动方法中，最常用的启动方法是什么？何谓直流电动机的制动？起重机中常采用哪种制动方法