直流电动机启动及调速解读

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直流电动机的启动、调速、反转与制动(一)

直流电动机的启动、调速、反转与制动（一）摘要本文介绍了直流电动机的启动、调速、反转和制动等方面的基础知识和实际操作技巧。

通过了解直流电动机的工作原理，我们能够更好地掌握如何实现电动机的启动、调速、反转和制动控制。

一、直流电动机的基本原理直流电动机是应用广泛、使用最为普及的一类电动机，它利用直流电的力线作用于定子和转子中导体的电流而产生旋转力矩。

直流电动机的基本构成包括：定子、转子、集电环、电枢、永磁体等部分，其中电枢是电机的主要转换元件。

当电机通电后，电枢内的导体会在磁场作用下受到力矩而旋转，从而带动转子旋转。

电枢外接电源，因此电流方向不断变化，导致电枢上每一根导体均不断变化着受到力矩的方向，当导体在磁场中转到过渡点时，力矩的作用方向就会随之改变，从而形成电枢稳定旋转，并实现电机的工作。

二、直流电动机的启动直流电动机的启动方式主要有自激励式启动和外激励式启动两种。

1. 自激励式启动自激励式启动是最常见的直流电动机启动方式，它是通过电枢产生的反电动势和自感作用来实现电机的启动的。

在自激励式启动过程中，需要使用一个发电机将直流电源产生的电流输出到电机的电枢上，此时，电枢上的导体会产生高速旋转，并在磁场作用下产生反电动势。

当电枢转速达到某一值时，反电动势的大小会超过电源电压，从而达到自我激励的目的，实现电机的启动。

2. 外激励式启动外激励式启动采用较大的磁场励磁电源来励磁电机的励磁绕组，使电机初期转矩增大，将电机启动起来。

外励磁通常使用同步电动机、串联机等至少具有较强磁场特性的电动机来实现。

三、直流电动机的调速1. 电枢调速电枢调速是一种常见的简单调速方式，它通过改变电枢电压的大小，控制电动机的转速。

具体来说，通过调节电枢上电流的大小和方向，可以实现电枢中磁通的改变，从而改变电机的转速。

但是，电枢调速方式容易产生调速失速现象，同时，由于电机负载的变化，需要不断调节电机的电压，使得调速操作比较麻烦。

2. 电阻调速电阻调速是通过在电机电路中加入电阻，从而改变电路阻抗大小，从而实现电机的转速调节。

任务3.3 直流电动机的启动、反转、调速与制动

【任务实施】
1.任务实施的内容直流电动机的启动、反转、调速与制动试验。 2.任务实施的要求掌握直流电动机的启动、反转方法、调速和制动的方法。 3.设备器材导轨、测速发电机及转速表，1套；校正直流测功机，1台；他励直流电动机，1台；直流电压表，2块；直流电流表，3块；可调电阻器，3只。 4.任务实施的步骤 (1)他励直流电动机的启动按图3-37接线。图中他励直流电动机M用DJ15，其额定功率PN ＝185W，额定电压UN＝220V，额定电流IN＝1.2A，额定转速nN＝ 1600r/min，额定励磁电流IfN＜0.16A。校正直流测功机MG作为测功机使用，TG为测速发电机。直流电流表A1、A2选用200mA挡， A3 、A4选用5A挡。直流电压表V1、V2 选用1000V挡。
3.他励直流电动机的回馈制动图3-36(a)是电车下坡时正回馈制动机械特性，这时n＞n0，是电动状态，其机械特性延伸到第二象限的直线。图3-36(b)是带位能负载下降时的回馈制动机械特性，直流电动机电动运行带动位能性负载下降，在电磁转矩和负载转矩的共同驱动下，转速沿特性曲线逐渐升高，进入回馈制动后将稳定运行在F点上。需要指出的是，此时转子回路不允许串入电阻，否则将会稳定运行在很高转速上。
(2)直流电动机的反转将电枢串联启动变阻器R1的阻值调回到最大值，先切断控制屏上的电枢电源开关，然后切断控制屏上的励磁电源开关，使他励电动机停机。在断电情况下，将电枢的两端接线对调后，再按他励电动机的启动步骤启动电动机，并观察电动机的转向及转速表指针偏转的方向。 (3)调速特性 ①电枢回路串电阻(改变电枢电压Ua)调速。保持U＝UN、If＝IfN ＝常数，TL＝常数，测取n＝f(Ua)。按图3-37接线。直流电动机M运行后，将电阻R1调至零，If2调至校正值，再调节负载电阻R2、电枢电压及磁场电阻Rf1，使M的U ＝UN，Ia＝0.5IN，If＝IfN，记下此时MG的IF值。保持此时的IF值(即T2值)和If＝IfN不变，逐次增加R1的阻值，降低电枢两端的电压Ua，使R1从零调至最大值，每次测取电动机的端电压Ua，转速n和电枢电流Ia，记录于表3.6中。

直流电动机的起动及性能分析

直流电动机的起动及性能分析直流电动机就是依靠直流电驱动的将直流电能转换成机械能的电机。

在这里，我们简单的讨论一下它的起动特点与性能。

与直流发电机相同，实际的直流电动机的电枢并非单一线圈，磁极也并非一对。

由对电磁力及转矩分析可以看出：任何一台电机既可以作为发电机运行，也可以作为电动机运行，这一性质称为电机的可逆原理。

电机的可逆原理不仅适用于直流电机，也适用于交流电机。

电机的实际运行方式由外施条件决定，如果电机转子输入机械能，而电枢绕组输出电能，电机作为发电机运行；如果在电枢绕组中输入电能，转子输出机械能，则电机作为电动机运行。

直流电动机和直流发电机的结构基本是相同的，即都有可旋转部分和静止部分。

可旋转部分称为转子，静止部分称为定子，在定子和转子之间存在着气隙。

直流电动机有两大优点:一、调速性能好。

所谓“调速性能”，是指电动机在一定负载的条件下，根据需要，人为地改变电动机的转速。

直流电动机可以在重负载条件下，实现均匀、平滑的无级调速，而且调速范围较宽。

二、起动力矩大。

可以均匀而经济地实现转速调节。

因此，凡是在重负载下起动或要求均匀调节转速的机械，例如大型可逆轧钢机、卷扬机、电力机车、电车等，都用直流电动机拖动。

机械特性是电动机机械性能的主要表现，它与负载的机械特性，运动方程式相联系，将决定拖动系统稳定运行及过渡过程的工作情况。

若不计电枢反应的影响，当电动机正向运行时，其机械特性是一条横跨I、II、IV象限的直线。

其中第I象限为电动机运行状态，其特点是电磁转矩的方向与旋转方向（转速的方向）相同，第II、IV象限为制动运行状态。

首先，直流电动机为什么要限制启动电流？不论是交流电机还是直流电机,其启动电流都会比正常运行的时候要大.因为电机启动时,要使电机从静止状态变为转动状态,就如同把静止物体从静止推动起来匀速运动一样,静止摩擦远大于滑动摩擦.因为在启动瞬间电机还没有转，没有自感反电动势 ,且当时磁场刚刚运作,磁性最强，在启动的时候，由于T=Tn，Ea=Ce Φn=0，此时的电枢电流Ia=Us/Ra=Is，由于Ra本身很小，Is和Ts都比启动电流大很多,所以此时,通电线圈在磁场中做切割磁感线运动最剧烈,所以电流最大.因为电枢电阻Ra很小，所以直接启动时启动电流很大，通常可达到额定电流的10到20倍。

直流电动机的调速原理(一)

直流电动机的调速原理(一)直流电动机的调速1. 调速概述•直流电动机是一种常用的电动机类型，具有广泛的应用领域，如工业、交通、家电等。

•调速是指通过改变电机输入的电压和电流，实现电机转速的控制，以满足不同工作条件下的需求。

2. 直流电动机的工作原理•直流电动机的基本构造包括电枢（转子）和电枢绕组、磁极（定子）和磁极绕组，以及换向器等部件。

•当电流通过电枢绕组时，根据洛伦兹力的作用，电枢产生力矩，使电枢绕组和磁极绕组相互作用，产生转矩，驱动电机转动。

3. 直流电动机调速的原理•直流电动机调速采用的方法主要包括电压调速和转子电流调速。

3.1 电压调速•电压调速是通过改变电源端的电压来控制电动机转速。

•降低电动机输入电压，可以减少电机输出转矩，从而降低转速；增加电压，则相反。

•电压调速简单易实现，但不能实现宽范围的调速，且容易产生较大的电机功率损失。

3.2 转子电流调速•转子电流调速是通过改变电枢电流的大小来控制电动机转速。

•调节电枢电流可以改变电枢绕组中的磁通量，从而控制转矩和转速。

•转子电流调速具有调速范围广、响应快等优点，但需要较为复杂的电子设备来控制电流，增加了系统的复杂性和成本。

3.3 脉宽调制（PWM）调速•脉宽调制调速是一种常用的直流电动机调速方法。

•它通过控制PWM信号的占空比来改变电机输入的电压和电流。

•调节PWM信号的占空比可以实现电机转速的精确控制，且可以实现宽范围的调速。

4. 总结•直流电动机调速是一项重要的控制技术，在各个领域都有广泛应用。

•电压调速、转子电流调速和脉宽调制调速是常用的调速方法，具有各自的特点和适用范围。

•随着电子技术的发展，直流电动机调速技术将会越来越完善，为各行各业的应用提供更多可能性。

5. 电压调速的实现•电压调速可以通过调节输入电压来实现电动机转速的控制。

•常用的电压调速方法包括串联电阻调速、自耦变压器调速和晶闸管调速等。

5.1 串联电阻调速•串联电阻调速是通过串联外部电阻来改变电动机的输入电压。

直流电机调速公式

直流电机调速公式
直流电机调速公式是用来描述直流电机转速与电压和负载之间的关系的数学公式。

直流电机调速是指通过调节电压或改变负载来控制电机的转速。

直流电机调速公式可以用以下方式表示：
N = k * V / Φ
其中，N表示电机的转速，k是一个常数，V表示电压，Φ表示磁通量。

这个公式可以解释为：电机的转速与电压成正比，与磁通量成反比。

当电压增加时，电机转速也会增加；当磁通量增加时，电机转速会减小。

直流电机调速公式的推导基于电机的基本原理和电磁感应定律。

直流电机是通过电流在电枢线圈中产生的磁场和永磁体之间的相互作用来产生转矩的。

当电压和负载发生变化时，电机内部的磁场也会发生变化，从而影响电机的转速。

调速公式的推导过程比较复杂，需要考虑电机的内部结构、磁场分布、电流分布等因素。

在实际应用中，可以通过调节电压或改变负载来实现对电机转速的控制。

例如，通过增加电压可以提高电机的转速，而通过改变负载可以降低电机的转速。

直流电机调速公式在工业生产和科学研究中具有重要意义。

它可以
帮助工程师和研究人员设计和优化电机控制系统，实现精确的转速调节。

同时，它也为电机的故障诊断和维修提供了理论基础。

直流电机调速公式是描述电机转速与电压和负载之间关系的重要工具。

掌握和理解这个公式可以帮助人们更好地理解和应用直流电机调速技术。

通过合理地调节电压和负载，可以实现对电机转速的精确控制，满足不同应用场景的需求。

直流电动机的调速

一概述随着电力电子器件的发展，大功率变流技术前进到一个以弱电为控制，强电为输出的新时代。

直流电机调速系统由于它在技术性能与经济指标上具有优越性，实施技术上也比较成熟，因此在冶金、机械、矿山、铁道、纺织、化工、造纸及发电设备等行业都得到了广泛的应用，已成为工业自动控制领域一个及其重要的组成部分。

一般工业生产中大量应用各种交直流电动机。

直流电动机有良好的调速性能，三相交流桥式全控整流是目前在各种整流电路中应用最为广泛的电力电子电路，在运用到在直流电机调速时可以采用这种电路。

三相交流桥式全空整流最初用途是传动控制，但目前应用的新领域是各种直流电源设计。

前者是三相交流桥式全控整流电路的传统领域，后者则是它当前和未来发展的新领域。

而高频、大功率、高可靠性开关电源是当今电源变换技术发展的重要方向之一。

从我国的实际情况来看很好地采用三相桥式全控整流给直流电机调速仍然有很广泛的应用市场。

这对改善我国科技现状水平，提高经济效益将起着重要作用，所以研究三相桥是全控整流直流调速系统有着深远的意义，它不仅能够大大改善各种机车的调速系统，为其提高安全、快速、低损耗的调速装置，在解决目前国际各国所面临的能源无谓的消耗起到立竿见影的效果。

二设计的总体思路2.1 直流电动机的调速方法采用改变电动机端电压调速的方法。

当额定励磁保持不变，理想空载转速n随U减小而减小，各特性线斜率不变，由此可实现额定转速以下大范围平滑调速，并且在整个调速范围内机械特性硬度不变。

变电压调速要有可调的直流电源，根据供电电源的种类分两种情况：一是采用可控变流装置，将交流电转变为可调的直流电。

二是采用直流斩波器，在具有恒定直流供电电源的地方，实现脉冲调压调速由于工矿企业中大多为交流电源，因此前一种情况应用最广。

晶闸管变流装置输出的直流脉动电压U加在电抗器L和电动d机电枢两端，L起滤波作用以及保持电流连续。

改变晶闸管触发电路的移相控制电压U，就可改变触发脉冲的控制角。

他励直流电动机的调速【精品-PDF】

他励直流电动机的调速【精品-PDF】直流电动机是一种重要的电动机类型，广泛应用于各种机械和工业设备中。

直流电动机有广泛的应用范围，从家用电器到工业机械，都有其使用的市场。

直流电动机的特点是其调速性能非常优越，可以实现比其他电动机更好的速度控制。

因此，在各种应用中，调速技术是直流电动机使用中关键的一个因素。

本文将重点介绍直流电动机的调速技术，包括直流电动机的调速控制器、调速方法以及相关技术应用等方面的内容，以帮助读者了解直流电动机和其调速技术。

一、直流电动机及其调速直流电动机是一种可以将电能转换为机械能、实现运动的电动机，其构造简单，使用方便，广泛应用于各种机械和工业设备中。

直流电动机的转速高、速度调节范围大，并且可以实现快速反应，因此被用于需要精确控制转速的系统中。

直流电动机有以下几个特点：（1）调速性能好：直流电动机的转速可以通过改变电枢电流大小或改变励磁电流大小调节，因此其调速性能非常优越，可以实现比其他电动机更好的速度控制。

（2）启动性能好：直流电机启动时，电枢和励磁电流都比较小，在其转速上升之前可以承受一段时间较大的负载，具有启动性能好的特点。

（3）负载能力强：直流电机的负载能力强，可承受瞬时负载、过载和其他恶劣的工况条件。

（4）电机效率高：直流电机效率高，因为在高负载时，电机磁通强、因而转子铜损耗小，从而水平轴的效率高。

直流电动机可以通过两种方式进行调速：改变电枢电流大小、改变励磁电流大小。

（1）改变电枢电流大小当直流电机的励磁电流保持不变时，电枢电流决定了电机的转矩大小，从而对电机的速度和负载产生影响。

当电枢电流增加时，可以增加电机的转矩和速度，当电枢电流减小时，可以降低电机的转矩和速度。

3.直流电动机的调速控制器为了控制直流电动机的转速，需要使用一个调速控制器。

调速控制器是电子电路装置，以实现直流电动机的调速控制为目的，能够根据需求变化，控制直流电机的运行状态和输出功率。

例如，当直流电机需要解决急剧变化的工作负荷时，调速控制器可以根据工作要求，自动调节电机运行状态，以输出恰当的功率。

直流电机的调速方法

直流电机的调速方法
一、概述
一是调节电枢电压，二是调节励磁电流，
1、常见的微型直流电机，其磁场都是固定的，不可调的永磁体，
所以只好调节电枢电压。

调节电枢电压方法：
常用的一是可控硅调压法，再就是脉宽调制法(PWM)。

PWM的H型属于调压调速。

PWM的H桥只能实现大功率调速。

国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。

2、弱磁调速，通过适当减弱励磁磁场的办法也可以调速。

二、直流电机与交流电机调速比较
最大的优点就是直流电机可以实现“平滑而经济的调速”；直流电机的调速不需要其它设备的配合，可通过改变输入的电压/电流，或者励磁电压/电流来调速。

交流永磁同步的调速是靠改变频率来实现的，需要变频器。

直流电机虽不需要其它的设备来帮助调速，但自身的结构复杂，制造成本高；在大功率可控晶闸管大批量使用之前，直流电动机用于大多的调速场合。

在大功率可控晶闸管工业生产化后，交流电动机的调速变得更简单了，交流电动机的制造成本低廉，使用寿命长等优点就表现出来。

三、直流电机的调速方法的优缺点
不同的需要，采用不同的调速方式，应该说各有什么特点。

1.在全磁场状态，调电枢电压，适合应用在零至基速以下范围内调速。

不能达到电机的最高转速。

2.在电枢全电压状态，调激磁电压，适合应用在基速以上，弱磁升速。

不能得到电机的较低转速。

3.在全磁场状态，调电枢电压，电枢全电压之后，弱磁升速。

适合应用在调速范围大的情况。

这是直流电机最完善的调速方式，但设备复杂，造价高。

直流电动机和异步电动机的调速原理及特性分析

直流电动机和异步电动机的调速原理及特性分析1. 直流电动机1.1 调速原理直流电动机是目前使用最广泛的一种电动机，其调速原理实际上就是通过改变电枢电流的大小和方向来实现调速。

具体来说，当电枢电流大小和方向发生变化时，引起了电枢磁场的变化，因为直流电动机的转子上带有永磁体，这个永磁体的磁场是不变的，因此电枢磁场的变化会引起转子上的永磁体发生运动，而这个运动则被转化成了电机的输出。

在直流电动机的调速系统中，通常使用的是电枢调速和励磁调速两种方式。

电枢调速是指改变电枢直流电压和电枢电流的大小和方向，从而实现调速；而励磁调速则是通过改变励磁电流的大小和方向来实现调速。

1.2 特性分析直流电动机具有以下几个特性：1.调速范围广，可靠性高。

2.输出功率和转速比较稳定。

3.起动扭矩大，启动性能好。

4.但由于需要使用电刷来保证电枢电流大小和方向的变化，因此其寿命相对较短，需经常更换电刷。

2. 异步电动机2.1 调速原理不同于直流电动机，异步电动机是依靠交流电的磁场变化来产生转矩输出的。

其调速原理则是通过改变电源的频率和电压来实现调速。

因为异步电动机的转子是由铝棒或铜棒等导体构成的，这些导体是安装在转子轴上的，当转子通过电源供电产生的旋转磁场时，导体内部就会形成涡流，而涡流则会产生电磁场，从而在转子上引起一个反向的转子磁场。

这种反向的转子磁场与旋转磁场之间的相互作用就产生了转矩输出，完成了电动机的运转。

在异步电动机的调速系统中，通常使用的是电压调速和变频调速两种方式。

电压调速是指改变电源的电压来实现调速；而变频调速则是通过改变电源的频率来实现调速。

2.2 特性分析异步电动机具有以下几个特性：1.调速范围较窄，一般为10%。

2.输出转矩与转速之间呈反比例关系。

3.启动性能一般，需要较长的启动时间。

4.但由于其寿命长，因此使用寿命相对较长。

3.从上述两种电动机的特性和调速原理来看，可知直流电动机具有调速范围广、可靠性高、起动扭矩大等特点，但其寿命较短；而异步电动机则具有寿命较长、启动性能一般等特点，但其调速范围较窄。

直流电动机的电枢回路串电阻调速特点的简要解析

直流电动机的电枢回路串电阻调速特点的简要解析序号一：引言直流电动机是一种常见的电动机，它以其调速性能优良而受到广泛应用。

其中，电枢回路串电阻调速是一种简单而有效的调速方法。

本文将对直流电动机的电枢回路串电阻调速特点进行简要解析，旨在帮助读者更好地理解这一调速方式的工作原理和应用场景。

序号二：电枢回路串电阻调速的基本原理电枢回路串电阻调速是通过改变直流电机电枢回路中串联的电阻来调整电枢电流和电机转速的一种方法。

当驱动电源的电压固定不变时，增加回路中的串联电阻会导致电机电流减小，进而降低电机转速。

相反，减小串联电阻会增加电机电流，使转速增加。

序号三：电枢回路串电阻调速的特点3.1 简单可靠电枢回路串电阻调速方法简单可靠，只需要在电枢回路中串联一个可变电阻即可实现调速。

相比其他复杂的调速方法，这种方式的设计和安装成本较低，且操作简便。

3.2 调试方便通过改变电枢回路中的串联电阻，可以灵活地调整电机的转速。

只需调节电阻大小，即可实现转速的微调。

这种调试过程相对容易，即使对于没有太多电机调试经验的操作员来说也较为友好。

3.3 调速范围有限电枢回路串电阻调速的一个显著特点是其调速范围有限。

由于电枢回路串电阻的变化范围较小，因此只能在某一范围内微调电机的转速。

对于那些需要大范围转速调节的应用场景来说，该调速方法可能无法满足要求。

序号四：电枢回路串电阻调速的应用场景4.1 低要求转速调节对于一些不需要频繁转速调节的应用场景，如一些带有固定负载的机械设备，电枢回路串电阻调速是一个理想的选择。

由于其简单可靠的特点，适用于需要稳定转速且转速调节幅度较小的应用场合。

4.2 初期运行调速在一些需要电机在启动初期进行调速的场景中，电枢回路串电阻调速同样具备一定的优势。

在电机刚启动时，由于转矩大、转速低，电枢回路串电阻调速可以帮助实现电机平稳启动，并将转速逐渐调整至设定值。

序号五：总结与回顾通过本文的简要解析，我们对直流电动机的电枢回路串电阻调速特点有了更深入的理解。

直流电动机的启动和调速

直流电动机的启动和调速一、直流电动机的启动1、对直流电动机启动的基本要求1）启动转矩要大于额定转矩，但不宜过大；2）启动电流不宜大大；3）启动时间要短，以提高生产率；4）启动设备要求简单，经济可靠，操作方便。

2、直流电动机的启动方式1）直接启动启动初始，电枢电流增大很快，电磁转矩也增大很快。

当电磁转矩大于负载转矩时，电动机就开始转动，同时直接启动的优点是不需要什么启动设备，而且操作简便；缺点是启动电流和启动转矩都很大，致使电网电压下降，机械传动机构受到冲击。

2）变阻器启动变阻器启动就是在启动时将一个启动电阻串入电枢回路以限制启动电流，当转速上升之后，再将电阻逐步切除，将启动电流限制在允许的范围内。

这种启动方式比较笨重，消耗电能多。

3）降压启动降压启动就是通过降低电动机的电枢端电压来限制启动电流。

降压启动的优点是可平滑启动，启动过程中消耗的能量较小。

缺点是启动设备的投资大。

二、直流电动机的调速方法1、改变电枢回路中串接的电阻进行调速这种调速方法的特点是:1）电动机的理想空载转速n0不变，只能降速。

2）调速电阻的能量消耗比较大，不经济。

3）电动机的机械特性变软，如果负载有一点变动，就会引起电动机较大的速度变化，调速范围小，这对于要求转速恒定的生产机械来说是不利的。

这种调速方法的主要优点是比较简单，容易实现。

适用于功率小，负载对电动机机械特性的硬度要求不高，短时调速的场合。

2、改变励磁回路中的调节电阻进行弱磁升速这种调速方法的特点是:1）只能升速，使电动机的转速高于额定转速；2）调速较平滑；3）由于励磁电流较小，功率损耗小，比较经济，控制也方便；4）对于普通直流电动机，其弱磁调速的调速范围最高为2，对于专用的调磁调速的直流电动机，其调速范围可达3～4。

3、降低电枢电压调速这种调速方法的特点是:1）电动机在额定转速以下，实现无级调速；2）调速平滑，调速范围宽；3）机械特性硬度不变；4）损耗较小；5）需要专用的可调直流电源供电，如发电机-电动机组，可调的可控硅整流装置等；6）投资大。

直流电动机的起动、调速和制动

直流电动机的起动、调速和制动引言直流电动机是工业生产过程中最为常用的电动机之一，广泛应用于机床、起重运输、冶金、化工等领域。

本文将探讨直流电动机起动、调速和制动的原理和方法，旨在帮助读者深入了解该电动机的工作原理及相关知识。

直流电动机的起动直流电动机的起动是指将静止的电动机从静止状态启动并使其达到额定转速的过程。

直流电动机通常使用直接启动、降压启动、星-三角启动、软起动等方法进行启动。

直接启动方法直接启动方法是将电动机直接连接到电源上进行启动，速度快、省电省钱，但起动时电动机的电流较大，可能对电机和电源造成不良影响。

降压启动方法降压启动方法是通过将电源电压降低，先用较低电压将电动机启动，再逐步提高电源电压，使电动机逐步达到额定转速。

该方法起步电流小，启动可靠，但起步时间较长。

星—三角启动方法星-三角启动方法是将电动机初始化时通过切换电源的起步电压，将电动机的同时连接成星型（Y型）接法和三角型（Δ型）接法，使其从星型转变到三角型完成启动。

该方法可以降低起动电流，但是可能需要更大的操作空间和启动控制器。

软起动方法软起动方法是使用半导体器件控制电源电流，从而使电动机按照预设的加速度启动，其主要优点是起动时的电流和冲击较小，无需特殊控制器或运行空间。

直流电动机的调速直流电动机的调速分为电压型调速和转子电流型调速两种方式。

电压型调速电压型调速是通过改变电源的电压来控制电机的转速。

为了使转矩保持不变，电动机的电流也需要按比例降低，这种方法也叫做恒电流调压。

该方法操作简单，但效率不够高。

转子电流型调速转子电流型调速是通过改变电动机转子电流的方向和大小来改变电动机的转速。

转矩和转速是成正比例关系的，这种方法效率高，但调速过程较为复杂。

直流电动机的制动直流电动机的制动通常使用反电动势制动、机械制动和电阻制动等方法，以将电动机从运行状态停止。

反电动势制动反电动势制动是通过改变电源极性，使电机成为发电机，制动时产生的电能通过电阻等方式耗散，完成制动过程。

直流电机启动方法

直流电机启动方法直流电机是一种将直流电能转换成机械能的电机。

在正常启动直流电机之前，需要进行一系列的准备工作和控制操作，以确保电机正确运行并避免损坏。

下面将详细介绍直流电机的启动方法：1. 电源接线：首先，将直流电机的正负两极与电源的正负极相连接，确保接线牢固可靠。

可以采用铜排、绝缘导线等连接方式，同时要保证接线部分的绝缘性能良好。

2. 弱励磁启动：在启动直流电机时，可以采用弱励磁的方式减小启动时的电流冲击。

具体操作是，在电源接线好后，先通过继电器或控制开关将电机的励磁回路关闭，使电机处于无励磁状态。

然后，再将励磁回路接通，使电机开始有励磁。

此时，电机的励磁电流较小，可以缓解启动时的电流冲击。

3. 多段启动：对于大功率直流电机，为了降低启动时的电流冲击，可以采用多段启动的方式。

具体方法是，在电源接线好后，先使直流电机处于较低的电压和转速下运行，然后逐步增加电压和转速，直至达到额定值。

4. 周期倒置启动：周期倒置启动是为了避免启动时的转矩冲击而采取的一种方法。

具体步骤是，在电源接线好后，先使电机转动一定的角度，然后将电源的正负极互换，使电机反向运行一段时间。

然后再次将电源正负极互换，并使电机恢复正向运行，这样可以减小启动时的转矩冲击。

5. 电阻启动：在一些特殊情况下，可以采用电阻启动的方式来降低启动时的电流冲击。

具体方法是，通过控制器或开关等设备，将额外的电阻接入电机回路中，起到限制电流的作用。

当电机转速达到一定值时，再逐步减小电阻，直至完全去除。

总结起来，直流电机的启动方法包括弱励磁启动、多段启动、周期倒置启动和电阻启动等。

在具体应用中，可以根据实际情况选择恰当的启动方式。

此外，还需要注意启动过程中的电流和温度变化，及时发现和解决问题，以确保直流电机正常运行。

3.4直流他励电动机的启动特性&3.5直流他励电动机的调速特性

1.机械特性较软，电阻越大则机械特性愈软，稳定性愈低； 2.在空载或轻载时，调速范围不大；实现无级调速困难； 3.在调速电阻上消耗大量的电能；注意：启动电阻不能当作调速电阻用，否则将烧坏。用途：仅仅在一些起重机、卷扬机等低速运转时间不长的传动系统中采用。
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3.5.2 改变电动机电枢供电电压U
因此，直流电动机是不允许直接启动的，即在启动时必须设法限制电枢电流。
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限制直流电动机的启动电流的方法：一是降压启动，即在启动瞬间，降低供电电源电压，随着转速n的升高，反电势增大，再逐步提高供电电压，最后达到额定电压UN时，电动机达到所要求的转速。二是在电枢回路内串接外加电阻启动，此时启动电流Ist＝UN／(Ra+Rst)将受到外加启动电阻Rst的限制，随着电动机转速n的升高，反电势E增大，再逐步切除外加电阻一直到全部切除，电动机达到所要求的转速。
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金属切屑机床，根据工件尺寸、材料的性质、切屑用量、刀具特性、加工精度等不同，需要选用不同的切削速度，以保证产品质量和提高生产效率；电梯类或其他要求稳速运行或准确停止的生产机械，要求在启动和制动时速度要慢或停车前降低运转速度以实现准确停止。实现生产机械的调速可以采用机械的、液压的或电气的方法。
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过大的启动电流的危害：
1.过大的启动电流使电动机在换向过程中产生火花，烧坏整流子； 2.过大的电枢电流产生过大的电动应力，可能引起绕组的损坏，而且产生与启动电流成正比例的启动转矩，会在机械系统和传动机构中产生过大的动态转矩冲击，使机械传动部件损坏； 3.对供电电网来说，过大的启动电流将使保护装置动作，切断电源造成事故，或者引起电网电压的下降，影响其他负载的正常运行。
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直流电动机电气调速原理及办法

直流电动机电气调速原理及办法依据直流电机机械特性根柢公式：
可知调速的根柢办法有如下三种：
（1）改动电枢回路的电阻
跟着的增大，必定转矩下，电机转速降低。

这种办法设备简略，操作便当，调速电阻可兼作主张电阻。

但能耗大、功率低，且关于恳求大计划无级调速的体系来说难以满足恳求。

（2）改动励磁电流以改动励磁磁通
励磁回路电阻添加，则减小，减小，这时假定负载不变，则转速增高。

但因为有必要确保电磁转矩T能平衡不变的负载，依据公式可知，电枢电流有必要增大，因而不宜将减小过多，不然将致使电枢电流超载；另一方面，因受主磁极磁路丰满的影响，也不或许将增大许多，所以很稀有到只调度磁通的调速体系，而通常把调磁通作为调速的一种辅佐办法；或许用于恒功率负载的调速，因为此刻跟着n的增高，电磁转矩相应降低，不会致使电枢电流过快添加。

（3）改动电枢电压U
若电压滑润改动，可得到滑润的调速作用，调速计划宽，能耗小，因为调速时磁通根柢不变，假定选用办法确保在必定的电枢电
流下调速，则电动机能够输出安稳转矩，能够结束恒转矩调速。

直流电机的调速方法

N为导体数。
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三、直流电动机调速的方法
(1)改变电枢回路总电阻Ra； (2)改变电源电压调速Ua； (3)改变励磁Ф。
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（1）改变电枢回路总电阻Ra
电枢回路串电阻调速的原理及调速过程可用下图说明。设电动机拖动恒转矩负载TL在固有特性上A点运行，其转速为nN。若电枢回路串入电阻Rs1，则达到新的稳态后，工作点变为人为特性上的B点，转速下降到n1。从图中可以看出，串入的电阻值越大，稳态转速就越低。现以转速由nN降至n1为例，说明其调速过程。电动机原来在A点稳定运行时，Tem=TL， n=nN,当串入Rs1后，电动机的机械特性变为直线n0B，因串电阻瞬间转速不突变，故Ea不突变，于是Ia及Tem突变减小，工作点平移到A/点。在A/点，Tem<TL,所以电动机开始减速，随着n的减小，Ea减小，Ia及Tem增大，即工作点沿A/B方向移动，当到达B点时， Tem=TL，达到了新的平衡，电动机便在n1转速下稳定运行。调速过程中转速n和电流ia(或 Tem)随时间的变化规律下图所示。
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(2)改变电源电压（Ua）调速
电动机的工作电压不允许超过额定电压，因此电枢电压只能在额定电压以下进行调节。降低电源电压调速的原理及调速过程可用下图说明。
降低电压调速设电动机拖动恒转矩负载TL在固有特性上A点运行，其转速为nN。若电源电压由UN下降至U1，则达到新的稳态后，工作点将移到对应人为特性曲线上的B点，其转速下降为n1。从图中可以看出，电压越低，稳态转速也越低。转速由nN下降至n1的调速过程如下：电动机原来在A点稳定运行时，Tem=TL，n=nN。当电压降至U1后，电动机的机械特性变为直线n01B。在降压瞬间，转速n不突变，Ea不突变，所以Ia和Tem突变减小，工作点平移到A/点。在A/点，Tem<TL，电动机开始减速，随着n减小，Ea减小，Ia和Tem增大，工作点沿A/B方向移动，到达B点时，达到了新的平衡：Tem=TL，此时电动机便在较低转速n1下稳定运行。降压调速过程与电枢串电阻调速过程类似，调速过程中转速和电枢电流（或转矩）随时间的变化曲线也与图1—40类似。

直流电机工作原理及调速

直流电机的基本工作原理直流励磁的磁路在电工设备中的应用，除了直流电磁铁（直流继电器、直流接触器等）外，最重要的就是应用在直流旋转电机中。

在发电厂里，同步发电机的励磁机、蓄电池的充电机等，都是直流发电机；锅炉给粉机的原动机是直流电动机。

此外，在许多工业部门，例如大型轧钢设备、大型精密机床、矿井卷扬机、市内电车、电缆设备要求严格线速度一致的地方等，通常都采用直流电动机作为原动机来拖动工作机械的。

直流发电机通常是作为直流电源，向负载输出电能；直流电动机则是作为原动机带动各种生产机械工作，向负载输出机械能。

在控制系统中，直流电机还有其它的用途，例如测速电机、伺服电机等。

虽然直流发电机和直流电动机的用途各不同，但是它们的结构基本上一样，都是利用电和磁的相互作用来实现机械能与电能的相互转换。

直流电机的最大弱点就是有电流的换向问题，消耗有色金属较多，成本高，运行中的维护检修也比较麻烦。

因此，电机制造业中正在努力改善交流电动机的调速性能，并且大量代替直流电动机。

不过，近年来在利用可控硅整流装置代替直流发电机方面，已经取得了很大进展。

包括直流电机在内的一切旋转电机，实际上都是依据我们所知道的两条基本原则制造的。

一条是：导线切割磁通产生感应电动势；另一条是：载流导体在磁场中受到电磁力的作用。

因此，从结构上来看，任何电机都包括磁场部分和电路部分。

从上述原理可见，任何电机都体现着电和磁的相互作用，是电、磁这两个矛盾着的对立面的一。

我们在这一章里讨论直流电机的结构和工作原理，就是讨论直流电机中的“磁”和“电”如何相互作用，相互制约，以及体现两者之间相互关系的物理量和现象（电枢电动势、电磁转矩、电磁功率、电枢反应等）。

一、直流发电机的基本工作原理直流发电机和直流电动机具有相同的结构，只是直流发电机是由原动机（一般是交流电动机）拖动旋转而发电。

可见，它是把机械能变为电能的设备。

直流电动机则接在直流电源上，拖动各种工作机械（机床、泵、电车、电缆设备等）工作，它是把电能变为机械能的设备。

直流电动机四大方程调速方法和动态模型

n U IR K eΦ
30 π
C e。
Tl
L R
2
Tm
GD R 375 C e C m
U d0 RI d E
Te C m I d E Cen
Te T L
n0 n
2
n— 转速（r/min） U— 电枢电压（V） I— 电枢电流（A）；；； R— 电枢回路总电阻（） — 励磁磁通（Wb）；； Ke— 由电机结构决定的电动势常数。 2 直流调速方法
直流调速电源
G-M 系统工作原理
G-M 系统特性
1.1 三种常用的可控直流电源旋转变流机组静止式可控整流器直流斩波器或脉宽调制变换器据前，调压调速是直流调速系统的主要方法，而调节电枢电压需要有专门向电动机供电的可控直流电源。本节介绍三种常用的可控直流电源。 1.1.1 旋转变流机组（for G-M 系统） --用交流电动机和直流发电机组成机组，获得可调的直流电压图 1-1 旋转变流机组和由它供电的直流调速系统（G-M 系统）原理图由原动机（柴油机、交流异步或同步电动机）拖动直流发电机 G 实现变流，由 G 给需要调速的直流电动机 M 供电。调节 G 的励磁电流 if 即可改变其输出电压 U，从而调节电动机的转速 n 。这样的调速系统简称 G-M 系统，国际上通称 Ward-Leonard 系统。图 1-2 G-M 系统中电动机可逆运行的机械特性 1.1.2 静止式可控整流器（for V-M 系统） ——用静止式的可控整流器获得可调的直流电压。图 1-3 晶闸管-电动机调速系统（V-M 系统）原理图晶闸管-电动机调速系统（简称 V-M 系统，又称静止的 Ward-Leonard 系统），图中 VT 是晶闸管可控整流器，通过调节触发装置 GT 的控制电压 Uc 来移动触发脉冲的相位，即可改变整流电压 Ud ，从而实现平滑调速。晶闸管整流装置经济可靠性有很大提高，技术性能有较大优越性。晶闸管可控整流器的功率放大倍数在 104 以上，其门极电流可以直接用晶体管来控制，不再像直流发电机那样需要较大功率的放大器。控制作用的快速性，大大提高系统的动态性能。变流机组是秒级，而晶闸管整流器是毫秒级可逆由于晶闸管的单向导电性，它不允许电流反向，给系统的可逆运行造成困难。