文档介绍：直流电动机的起动调速和制动
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直流电动机的起动
直流电动机的调速
直流他励电动机的各种工作状态分析
本章小结<br****题与思考题
本章内容
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直流电动机的起动
一、对直流电动机起动性能的基本要求
把带有负载的电动机从静止起动到某一稳定速度的过程为起动过程。电动机起动时，必须先保证有磁场(即先通励磁电流)，而后加电枢电压。
由于直流电动机带动生产机械起动，因此生产机械根据生产工艺的特点，对起动过程会有不同的要求。例如，对于无轨电车的直流电动机拖动系统，起动时要求平稳慢速起动，因为起动过快会使乘客感到不舒适。而对于一般的生产机械则要求有足够的起动转矩，这样可以缩短起动时间，从而提高生产效率。
最简单的起动方法是全压起动。但必须指出，除了容量很小的电动机外，直流电动机是不允许全压起动的。因为此时，电枢电流为
电动机在刚起动时，转速n=0，反电动势Ea=0，电动机的电枢绕组电阻很小，如直接加额定电压起动，电枢电流会很大，可能突增到额定电流的4～7倍。这种情况下电动机的换向情况恶化，在换向器表面产生过大的火花，严重时甚至产生“环火”。过大的电流冲击和转矩冲击，对电网及拖动系统是
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直流电动机的起动
有害的。因此在起动时，必须设法限制电枢电流。
为了限制起动电流，一般采取两种方法：
一种方法是在电枢电路内串入适当的外加电阻，来限制起动瞬时的过大的起动电流，待电动机转速逐渐升高，反电动势增大，电枢电流相对减小后再逐级切除外加电阻，直到电动机达到要求的转速。这种电阻专为限制起动电流用，又称为起动电阻。对这种起动方法的基本要求是：从技术上，起动电阻的计算应当满足起动过程的要求，主要是要保证必需的起动转矩。一般希望平均起动转矩大些，这样可以缩短起动时间。但起动转矩也不能过大，因为电动机允许的最大电流，通常都是由电动机的无火花条件和生产机械的允许强度所限制，~。从经济上要求起动设备简单、经济和可靠。为满足这样的要求，希望起动电阻的级数越少越好，但起动电阻过少会使起动过程的快速程度和平滑性变差。因此为了保证在不超过最大允许电流的条件下尽可能满足平滑性和快速起动的要求，各级起动电阻都要对应相同的最大电流和切换电流，这在下面的起动过程介绍中会提到。
另一种方法是降低电枢电压的降压起动。这种起动方法的基本思想是：在起动瞬间，反电动势很小，使外加电源电压很低，这样可防止产生过大的
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直流电动机的起动
起动电流。待电动机转速升高后，反电动势增大，电流降低，这时再逐渐增加电枢两端的外加电压，直到电动机达到要求的转速。若采用手工调节电压U时，U不能升得太快，否则电流还会发生较大的冲击。为了保证限制电枢电流，手工调节必须小心地进行。在自动化的系统中，电压的调节及电流的限制靠一些环节自动实现，较为方便。这种方法适用于电动机的直流电源是可调的。当没有可调电源时，为了使起动过程平稳，则宜采用上面介绍的串电阻起动方法。
上述两种起动方法都需要一套起动设备，这主要是因为直流电动机起动时，必须合理地控制起动电流，使它满足不同的生产机械对起动过程的要求。
二、直流他励电动机的串电阻起动
在生产实际中，如果能够做到适当选用各级起动电阻，那么串电阻起动由于其起动设备简单、经济和可靠，同时可以做到平滑快速起动，因而得到广泛应用。但对于不同类型和规格的直流电动机，对起动电阻的级数要求也不尽相同。
下面以直流他励电动机电枢回路串联电阻二级起动为例说明起动过程。
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直流电动机的起动
1. 起动过程分析
(a)所示，当电动机已有磁场时，给电枢电路加电源电压U。触点KM1、KM2均断开，电枢串入了全部附加电阻 ，电枢回路总电阻为 。这时起动电流为
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(a) 电路图
与起动电流所对应的起动转矩为T1。(b)中的曲线1所示。
(b) 特性图
直流他励电动机分二级起动的电路和特性
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直流电动机的起动
根据电力拖动系统的基本运动