他励直流电动机的启动(课程设计)
他励直流电动机降压启动实验报告
他励直流电动机降压启动实验报告实验目的：本实验旨在通过使用励磁直流电动机降压启动的方法，探究直流电动机降压启动的原理和过程，并分析实验结果，验证理论知识。
实验原理：励磁直流电动机降压启动是利用励磁直流电动机的特性，在电动机运行初期降低电源电压，以减小电动机起动过程中的起动电流，达到安全启动电动机的目的。
其原理是通过减小电动机的励磁磁通，降低电动机的反电动势，从而降低电动机的起动电流。
实验步骤：1. 将励磁直流电动机与电源连接，调节电源电压为额定电压。
2. 打开电源，观察电动机的启动情况。
记录电动机启动时的电流和电压数值。
3. 在电动机启动过程中，逐渐降低电源电压，直至电动机能够平稳启动。
记录此时的电流和电压数值。
4. 关闭电源，结束实验。
实验数据与结果分析：通过实验观察和记录，我们得到了电动机在不同电源电压下的启动电流和电压数据。
根据实验数据，我们可以绘制电动机启动电流随电源电压变化的曲线图。
根据实验数据和曲线图的分析，可以得出以下结论：1. 随着电源电压的降低，电动机的启动电流逐渐减小。
2. 当电源电压降至一定程度，电动机可以平稳启动。
3. 通过降压启动，可以有效减小电动机起动过程中的起动电流，降低对电网的影响。
实验总结：本实验通过使用励磁直流电动机降压启动的方法，探究了直流电动机降压启动的原理和过程。
实验结果验证了理论知识，并得出了一些有益的结论。
通过这个实验，我们深入理解了励磁直流电动机的工作原理，并了解到降压启动对于减小电动机起动电流的重要性。
同时，我们也了解到了实际应用中如何通过降压启动来确保电动机的安全运行。
通过本次实验，我们加深了对直流电动机降压启动原理的理解，并掌握了一种有效的电动机启动方法。
这对于我们今后在工程实践中的运用具有重要意义。
同时，我们也意识到电动机启动电流对电网的影响，因此在实际应用中需要合理选择启动方法，以确保电动机的正常运行和电网的稳定性。
本次实验通过实际操作和数据分析，深入探究了励磁直流电动机降压启动的原理和过程。
直流电动机起动实验
实验一直流电动机起动实验一、实验目的理解直流电机的工作原理，测试直流电动及直接起动的波形。
说明负载转矩、转速、电流、电磁转矩之间为何具有相应的对应关系。
二、实验的主要内容仿真一台直流并励电动机的起动过程。
电动机参数为: PN =17kW, U N = 220V, n0= 3000r/min,电枢回路电阻R a =0. 0870，电枢电感La =0. 0032H，励磁回路电阻RF=181.50,电机转动惯量J=0.76 kg ?m2。
三、实验的基本原理直流电动机刚与电源接通的瞬间，转子尚未转动起来时，他励和串励电动机的电枢电流以及并励和复励电动机的输入电流称为起动电流，这时的电磁转矩称为起动转矩。
一般情况下，在额定电压下直接起动时，起动电流可达电枢电流额定值的10~20倍，起动转矩也能达到额定转矩的10~20倍，这样的起动电流是换向所不允许的，而且过大的起动转矩会使电动机和它所拖动的生产机械遭受突然的巨大冲击，以致损坏传动机械和生产机械。
由此可见，除了额定功率在数百瓦以下的微型直流电动机，因电枢绕组导线细、枢电阻大以及转动惯量又比较小，可以直接起动以外，一般的直流电动机是不允许采用直接起动的。
四、实验步骤1) 建立并激电动机的仿真模型:直流电动机DCmotor 的电枢和励磁并联后由直流电源DC 供电，用Step 模块给定电动机的负载转矩，在DCmotor 的m 端连接了Demux 模块,将m 端输出的4 个信号分为4 路，以便通过示波器Scope 观察，m 端输出的转速单位为rad/s,这里使用了一个放大器(Gain), 将rad/s 转换为习惯的r/min,变换系数为:k=60/2 π =9.55。
2) 计算电动机参数:励磁电流励磁电感在恒定磁场控制时可取“ 0” 电枢电阻R a =0.0870电枢电感估算3）设置仿真参数:在Simulation 菜单栏下选择Simulation parameters, 设置仿真参数，仿真时间取ls,在0. 5s 时加额定负载,仿真算法取ode45,点击菜单栏中的“? ”按钮启动仿真。
他励直流电动机的运行
二、 反接制动
（一）电压反接制动
U
电动
S
电压反接制动时接线如图所 示。开关S投向“电动”侧时，电枢 Ia
制动
I aB
RB
Ea
接正极电压，电机处于电动状态。
M
进行制动时，开关投向“制动”侧， T n TB
电枢回路串入制动电阻RB 后，接
If
上极性相反的电源电压，电枢回路
内产生反向电流：
I aB
PM Ea Ia 0 , 表明轴上输入的机械功率转变为 电枢回路电功率。
n
B
n0
A
注意：
TL C0
D
n0
Ra
TL
T
Ra RB
电动机拖到反抗性 负载时，若停车应 及时切断电源，否 则当 T TL 时会反
向启动
注意事项：
（1）反接制动转矩大――制动作用较强； （2）制动转矩大是由于电枢电流大，故制 动过程中会使电机发热，故不适合频繁制动
为了扩大调速范围，通常把降压和 弱磁两种调速方法结合起来，在额定 转速以上，采用弱磁调速，在额定转 速以下采用降压 调速。
二、恒转矩调速和恒功率调速
当直流电动机调速运行时，不管转速是多少，如 果保持其电枢电流和每极磁通都为额定值，即对
应的电磁转矩为额定值，则称为恒转矩调速
电枢串电阻调速和降压调速
磁通保持不变，在不同转速下保持电流不变
载的稳定速度。RB 越小,特性曲线的斜率越小,起
始制动转矩越大,而下放负载的速度越小。
但制动电阻越小，制动电流越大。选 择制动电阻的原则是
I aB
Ea Ra RB
Imax
(2 ~ 2.5)IN
即：
RB
他励直流电动机起动方法
他励直流电动机起动方法励磁直流电动机起动方法是通过给定合适的电流和电压来使电动机顺利起动的一种方法。
该方法主要包括两个步骤：预磁和起动。
首先是预磁步骤。
在电机起动之前，需要先对电动机进行预磁，即给励磁线圈提供一定的电流和电压，使磁通密度达到一定的数值。
预磁可以通过两种方式来实现：常闭启动器预磁和常开启动器预磁。
常闭启动器预磁方式是指在预磁过程中，起动电路的接线点断开，而励磁电源仍然保持通断运行。
预磁过程中，励磁电源为励磁线圈提供电流和电压，使励磁线圈产生磁场，从而预磁电机。
常开启动器预磁方式是指在预磁过程中，起动电路的接线点保持闭合，而励磁电源处于开断状态。
预磁过程中，通过励磁线圈与起动电路的直接耦合作用，使励磁线圈产生临时的磁通，从而预磁电机。
预磁完成后，进入起动步骤。
在起动过程中，通过起动电路给电动机提供启动电流和电压，使电机旋转，从而实现起动。
起动电路通常是通过变压器、接触器和断路器等电器元件组成的。
在励磁直流电动机起动过程中1.励磁电源的选择。
励磁电源必须具备足够的电流和电压来满足电机的启动要求。
通常采用独立励磁电源或者电动机自励磁两种方式。
2.启动电压和电流的选择。
启动电压和电流必须适当，不能过大或者过小。
过大会引起机械冲击和电力系统冲击，过小则无法启动。
3.起动电路的设计。
起动电路必须合理设计，保证电机能够平稳启动，并具备过载和短路保护功能。
综上所述，励磁直流电动机起动方法是通过给定合适的电流和电压来使电动机顺利起动的一种方法。
它包括预磁和起动两个步骤，通过励磁电源和起动电路来实现。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的励磁电源、启动电压和电流，并合理设计起动电路，以保证电机的正常起动和运行。
他励直流电动机的启动方法
他励直流电动机的启动方法直流电动机是一种常用的电动机类型，其启动方法有多种，下面我将详细介绍几种常见的启动方法。
1. 直接启动法直接启动法是最简单和常见的直流电动机启动方法。
该方法的基本原理是将直流电源直接连接到电动机的电枢和电枢绕组中，从而使电动机产生转矩，实现启动。
该方法适用于小功率的电动机，特别是要求启动时间较短且转矩较小的场合。
2. 电阻启动法电阻启动法是在直接启动法的基础上增加起动电阻，通过起动电阻的调节来改变电动机的转矩和启动电流。
这样可以降低启动电流、减小对电源和电动机的冲击，同时延长电动机的寿命。
在启动时，起动电阻接入电枢回路，随着电动机转速的逐渐上升，逐渐减小起动电阻的接入量，直到全压法。
3. 电压变频启动法电压变频启动法是通过调节电压和频率来控制电动机启动的方法。
其主要原理是通过变频器将电源的固定电压和频率转换为可调的电压和频率，以实现电动机的平稳启动。
该方法适用于中小功率的电动机，并且可以实现起动转矩平稳调节，避免启动过程中的冲击和电动机的热保护。
4. 惰性启动法惰性启动法是一种通过改变电动机绕组接入方式，在启动时降低电枢电源电压减小电枢回路电阻，从而减小电动机启动时的起动电流和转矩。
该方法适用于对启动电流要求较小的场合，能够有效降低起动对电源和电动机的影响。
5. 自耦变压器启动法自耦变压器启动法是通过将变压器的辅助绕组与电动机连接，自耦变压器提供起动能时，使电动机实现先低压起动，再逐渐升压，从而保护电动机免受起动过程的冲击。
该方法适用于较大功率的电动机，能够提供较稳定的起动性能和较小的启动电流。
总的来说，直流电动机的启动方法有多种，根据实际需求和电动机的特性选择合适的启动方法非常重要。
不同的启动方法有各自的优缺点，需要根据具体情况进行选择。
在实际应用中，还可以根据需要采用多种启动方法的组合，以达到更好的启动效果和保护电动机的目的。
他励直流电动机降压与串电阻启动分析与设计
辽宁工程技术大学《电机与拖动》课程设计设计题目：他励直流电动机降压与串电阻启动分析与设计院（系、部）：电气与控制工程学院专业班级：姓名：学号：指导教师：刘春喜王继强李国华杨桢日期：2013-6-26电气工程系课程设计标准评分模板摘要通过降低电枢电压或在电枢上串联多级电阻，可以减小他励直流电动机的启动电流和转矩。
分析了他励直流电动机多级降压和串多级电阻的启动原理给出了多级启动电压和多级启动电阻的计算选择方法。
以一个实际他励电动机为例进行分析，设计了该电动机电枢十四级降压和电枢串五级电阻的启动系统，通过MATLAB编程画出了该直流电动机十四级降压和串五级电阻启动的机械特性图。
关键词：他励直流电动机电枢降压启动电枢串电阻启动机械特性 MATLAB目录1 引言 (1)2 他励直流电动机降压启动 (1)2.1 他励直流电动机降压启动原理 (1)2.2 启动电压的计算选择 (2)2.3 实例分析 (3)3 他励电动机转子串电阻启动 (6)3.1 他励电动机转子串电阻启动原理 (6)3.2 启动电阻的计算选择 (7)3.3 实例分析 (8)4结论 (11)参考文献 (12)1 引言直流电动机接入电源后，从静止状态上升到稳定运行状态的过程，称为启动过程。
对直流电动机启动时有两条基本要求：第一，要有足够大的启动转矩Tst （即转速为零时的电磁转矩），使电动机在负载状态下能够顺利启动，并且启动过程所需时间应尽量缩短；第二，启动电流要尽量小，应限制在换向允许的最大电流以内，保证换向良好。
直接启动时，他励直流电动机电枢加额定电压U N ，电枢回路不串任何电阻，此时由于n=0,Ea=0,所以启动电流如（1）所示a Nst R U I = (1) aT I C T Φ= (2) 由于电枢回路总电阻Ra 较小，所以Ist 可达额定电流I N 的十几甚至几十倍。
这样大的电流可造成电机换向严重不良，产生火花，甚至正、负电刷间出现电弧，烧毁电刷及换向器。
他励直流电动机降压启动与串电阻启动分析与设计毕业论文
《电机与拖动》课程设计设计题目：他励直流电动机降压启动与串电阻启动分析与设计院（系、部）：专业班级：姓名：学号：指导教师：日期：摘要通过降低电枢电压或在电枢回路上串电阻，减小了直流电动机的启动电流与启动转矩，避免了电刷及换向器的烧毁与机械运动机构的损坏。
分析他励直流电动机降压启动的启动原理，以及多级电压的计算方法；设计一个降电压的多级启动系统。
分析他励直流电动机串多级电阻启动的启动原理，以及多级电阻的计算方法；求切除电阻时的瞬时转速和电动势；设计一个串电阻的分级启动系统。
做出了机械特性图，对启动特性进行了分析。
通过降低电枢电压或在电枢回路串电阻，减小了启动电流与启动转矩，达到了平稳启动的目的。
关键词：他励直流电动机降压启动串电阻启动机械特性目录1他励直流电动机的启动方法 (1)2他励电动机降压启动 (1)2.1降压启动的原理 (1)2.2各级启动的电压 (2)2.3降压启动实例与机械特性 (3)3 他励直流电动机串电阻启动 (5)3.1串电阻启动原理 (5)3.2各级电阻的计算 (6)3.3 串电阻启动实例与机械特性 (7)4结论 (10)参考文献 (11)1 他励直流电动机的启动方法直流电动机接入电源后，转速从零达到稳态转速的过程，称为启动过程。
直流电动机启动时有两条要求：第一，应有足够大的启动转矩T st ，以缩短启动时间，提高生产效率；第二，启动电流不能过大，一般要小于二倍的额定电流。
第三，启动设备要简单、经济、可靠。
a a a U E I R =+⨯(1) 直接启动[1]时，他励直流电动机电枢加额定电压U aN ，电枢回路不串任何电阻，此时由于转速n =0，电动势E =0，根据式(1)得到式(2)。
a Nst aU I R =(2)显然直接启动时启动电流将达到很大的数值，将出现强烈的换向火花，造成换向困难，还可能引起过流保护装置的误动作或引起电网电压的下降，影响其他用户的正常用电；同时由(3)可知，启动转矩也很大，造成机械冲击，易使设备受损。
他励直流电机的启动原理与运行
他励直流电机的运行直流电动机的起动电动机接到规定电源后，转速从0上升到稳态转速的过程称为起动过程。
他励直流电动机起动时，必须先保证有磁场（即先通励磁电流），而后加电枢电压。
合闸瞬间的起动电流很大应尽可能的缩短启动时间，减少能量损耗以及减少生产中的损耗起动电流大的原因：１、起动开始时：n=0,Ea=CeΦn=0,２、电枢电流：Ia=(U-Ea)/Ra=U/Ra Ra一般很小这样大的起动电流会引起后果：１、电机换向困难，产生严重的火花２、过大转矩将损坏拖动系统的传动机构和电机电枢３、供电线路产生很大的压降。
变频器整流回路的启动电阻结论：因此必须采取适当的措施限制起动电流，除容量极小的电机外，绝不允许直接起动起动方法：电枢串电阻启动——起动过程中有能量损耗，现在很少用，在实验室中用降压启动——适用于电动机的直流电源是可调的，投资较大，但启动过程中没有能量损耗。
直流启动器电枢串电阻起动：最初起动电流：Ist=U/(Ra+Rst) 最初起动转矩：Tst=ＫＴΦIst启动电阻：Rst＝（UN／λi IN）－Ra为了在限定的电流Ist下获得较大的起动转矩Tst,应该使磁通Φ尽可能大些，因此起动时串联在励磁回路的电阻应全部切除。
有了一定的转速n后，电势Ea不再为0，电流Ist会逐步减小，转矩Tst 也会逐步减小。
为了在起动过程中始终保持足够大的起动转矩，一般将起动器设计为多级，随着转速n的增大，串在电枢回路的起动电阻Rst逐级切除，进入稳态后全部切除。
起动电阻Rst一般设计为短时运行方式，不容许长时间通过较大的电流。
降压起动：对于他励直流电动机，可以采用专门设备降低电枢回路的电压以减小起动电流。
起动时电压Umin,起动电流Ist：Ist= Umin/Ra< λiIN启动过程中U随Ea上升逐渐上升，直到U=UN串励电动机绝对不允许空载起动。
串电阻起动设备简单，投资小，但起动电阻上要消耗能量；电枢降压起动设备投资较大，但起动过程节能。
实验一 他励直流电动机的起动与调速
上海开放大学电气传动技术及应用实验一他励直流电动机的起动与调速实验报告分校：_____ _____班级：__________________学生姓名：__________________学号：__________________实验成绩：__________________批阅教师：__________________实验日期年月日实验一他励直流电动机的起动与调速一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、起动、改变电机转向与调速的方法。
二、实验项目1、了解DD01电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、用伏安法测直流电动机和直流发电机的电枢绕组的冷态电阻。
3、直流他励电动机的起动、调速及改变转向。
三、实验设备及控制屏上挂件排列顺序12、控制屏上挂件排列顺序D31、D42、D41、D51、D31、D44四、实验说明及操作步骤1、由实验指导人员介绍DDSZ-1型电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2、用伏安法测电枢的直流电阻图1-1 测电枢绕组直流电阻接线图（1）按图1-1接线，电阻R 用D44上1800Ω和180Ω串联共1980Ω阻值并调至最大。
A 表选用D31直流、毫安、安培表，量程选用5A 档。
开关S 选用D51挂箱。
（2）经检查无误后接通电枢电源，并调至220V 。
调节R 使电枢电流达到0.2A （如果电流太大，可能由于剩磁的作用使电机旋转，测量无法进行；如果此时电流太小，可能由于接触电阻产生较大的误差），迅速测取电机电枢两端电压U 和电流I 。
将电机分别旋转三分之一和三分之二周，同样测取U 、I 三组数据列于表1-1中。
（3）增大R 使电流分别达到0.15A 和0.1A ，用同样方法测取六组数据列于表1-1中。
他励直流电动机的启动
实验报告实验名称他励直流电动机的启动指导教师实验类型验证实验学时 2 实验时间2015年10月29日一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、认识在直流电机实验中所用的电机、仪表、变阻器等组件及使用方法。
3、熟悉他励电动机(即并励电动机按他励方式)的接线、启动、改变电机转向的方法。
二、预习要点1、如何正确选择使用仪器仪表。
特别是电压表电流表的量程。
2、直流电动机启动时，为什么在电枢回路中需要串接启动变阻器? 不串接会产生什么严重后果?3、直流电动机启动时，励磁回路串接的磁场变阻器应调至什么位置? 为什么? 若励磁回路断开造成失磁时,会产生什么严重后果?三、实验项目1、了解电源控制屏中的电枢电源、励磁电源、校正过的直流电机、变阻器、多量程直流电压表、电流表及直流电动机的使用方法。
2、直流他励电动机的启动、调速及改变转向的方法。
四、实验步骤1、由实验指导老师介绍电机及电气技术实验装置各面板布置及使用方法，讲解电机实验的基本要求，安全操作和注意事项。
2、直流仪表、转速表和变阻器的选择直流仪表、转速表量程是根据电机的额定值和实验中可能达到的最大值来选择，变阻器根据实验要求来选用，并按电流的大小选择串联、并联或串并联的接法。
（1）电压量程的选择如测量电动机两端为220V的直流电压，选用直流电压表为500V或1000V 量程档。
（2）电流量程的选择选用安培表测量电枢电流，选用毫安表测量励磁电流。
（3）电机额定转速为1500r/min，转速表选用激光转速测量表。
（4）变阻器的选择测量各个变阻器的最大值，选择合适的变阻器作为发电机负载电阻与励磁电阻、电动机启动电阻与励磁电阻。
3、他励直流电动机启动步骤（1）按图1.1接线，检查电表的极性（+，-）是否正确，量程是否正确，电动机励磁回路接线是否按牢靠。
然后，将电动机电枢所串联的起动电阻1R ，断开开关S ，并断开电枢电源开关，做好起动准备。
（2）当电动机M 启动后，观察转电动机的偏转方向，逐渐减小电动机起动电阻1R 值，即起动时电阻1R 放在最大位置，启动完毕后将1R 短接。
他励直流电动机的启动
➢ 启动过程分析：
启动瞬间，电机因机械惯性，转子保持静止 n 0 电枢电势Ea 0 ，
由电枢电势方程式U Ea IaRa 可知，
启动电流
I st
பைடு நூலகம்
UN Ra
启动转矩Tst CT Ist
当Tst大于拖动系统的总阻力转矩时，电动机开始转动并加速。随着转速 升高，电枢电势增大，使电枢电流下降，相应的电磁转矩也减小，但只
第二章 直流电动机的电力拖动
第四节 他励直流电动机的启动与反转
1
第四节 他励直流电动机的启动和反转
启动的定义 电动机从接入电网开始转动，到达稳定运行的全部过程称为启动过程或 启动。
直流电动机的启动性能指标： 1. 启动转矩Tst足够大（ Tst TL）； 2. 启动电流Ist不可太大，一般限制在一定的允许范围之内，一般为 （1.5—2）IN； 3. 启动时间短，符合生产机械的要求； 4. 启动设备简单、经济、可靠、操作简便。
一、 他励直流电动机的启动
直流电动机常用的启动方法有三种。 1. 直接启动 ➢ 定义：直接启动就是将电动机直接投入到额定电压的电网上启动。 ➢ 接线图：
启动时，必须先保证有磁场（先闭合励磁回路）， 而后加电枢电压（再闭合电枢回路）。
停机时，必须先断开电枢回路， 再断开励磁回路
一、 他励直流电动机的启动
3. 降压启动
➢ 定义：启动前将施加在电动机电枢两端的电源电压降低，以限制启动电流Ist
启动电压应为：
Ust Ist Ra (1.5 ~ 2)IN Ra
例2-4 接上例题。如果采用降压启动使启动电流为1.5IN时，电源电压应为多少？ 解：求电源电压为： ➢ 启动过程分析： Ust Ist Ra 1.5IN Ra 1.5 207.5 0.067 20.85
2.4他励直流电动机的起动
特点：起动过程平滑，起动过程中能量损耗少。 难点：如何控制端电压的提高，保持以最大允 许转矩起动。
3
§2-4 他励直流电动机的起动
2、电枢回路串电阻起动
起动时，U=UN，电枢回路中串入电阻RΩ，起动电
流Ist降低。
+ UN
-
I1
Ra
UN R1 R2
R3
UN R3
n
Ia
Ra
RΩ3
nnn0hf
RΩ2Hale Waihona Puke ndRΩ1nb
h
f
d
g e
Ra
R1= RΩ1 + Ra
b
c
R2=RΩ2+ RΩ1 + Ra
If
aT
0
TZ T2
T1 R3=RΩ3+ RΩ2+ RΩ1 + Ra
在起动过程中外串电阻RΩ逐段切除。
4
思考与计算题：P73
5
其他电气设备的正常运行；
起动转矩也达到额定值的 10~20 倍，对传动机构
造成机械冲击。
故直接起动仅用于小容量电动机。
2
§2-4 他励直流电动机的起动
1、降压起动
起动时降低端电压U，起动电流Ist 减小。
一般要求 Ist=(1.5~2.0) IN，且 Tst= (1.5~2.0) TN，故 在不大的起动电流下使电动机顺利起动。
§2-4 他励直流电动机的起动
一、他励直流电动机的起动方法
电动机接通电源后，转速从零
上升到稳态转速的过程，称为起动
过程。
起动初瞬，n = 0，Ea= 0，故此
第4章 他励直流电动机的运行
• 他励直流电动机的启动 电枢回路串电阻启动，降低电源电压启动。
• 他励直流电动机的调速 电枢串电阻调速，降低电源电压调速，弱磁调速。
• 他励直流电动机的电动与制动 电动运行，能耗制动，反接制动，倒拉反转 运行，回馈制动运行。
• *他励直流电动机的过渡过程
4.1 他励直流电动机的启动
p0
回馈给电源。“过程”是指 没有稳定状态，是变速过程。
|P1|
|PM|
|P2|
1. 正向回馈制动运行
• 电车在下坡时，TL2<0，加 速，当n超过n0后，T<0，T 与n反向。最后稳定在B点运 行。
• T与n反向，且n>0，电动机 为正向反馈运行。功率关系 与正向反馈过程相同。
• 功率关系与发电机一致，由 称发电状态。
0
TL1 T
e -n0
B -UN，Ra
nC
C
4.3 他励直流电动机的电动与制动运行
• U连续变化时，转速也连续变化，无级调速。 比电枢串电阻调速要平滑的多，是直流电力拖 动系统广泛采用的调速方式。
3. 弱磁调速
n
UN
Ce
Ra
CeCt
2
T
n0
n
• 保持U和Ra ，减弱磁通Φ时，n0↑，Δn↑（斜率 变大），弱磁时转速升高。
n
UN
Ce
Ra
Ce
Ia
,
T CtIa 9.55 CeIa
PM=TΩ=UIa-Ia2Ra
如拖动恒功率负载： TLΩ=常数 PM = TΩ = TLΩ=常数 Ia=常数
n
Φ1<ΦN
n01 A1(n1)
n0
A(nN) Φ1
机电传动控制实验指导书
机电传动控制实验指导书2022年3月-1-实验一他励直流电动机（2节）一、实验目的1、学习电机实验的基本要求与安全操作注意事项。
2、掌握他励直流电动机的接线方法，以及启动、换向、调速和制动的方法。
3、掌握使用相关仪器仪表测量他励直流电动机的工作特性和机械特性。
二、实验设备及仪器1、NMEL系列电机教学实验台的主控制屏（NMCL-II）。
2、电机导轨及涡流测功机、转矩/转速调节及测量组件（NMEL-13）。
3、可调直流稳压电源（NMEL-18，含直流电压、电流、毫安表）4、直流电压、毫安、安培表（NMEL-0010）。
5、直流他励电动机（M03）。
6、波形测试及开关板（NMEL-05）。
7、可调电阻箱（NMEL-03/4）三、实验内容及步骤实验电路图1-1M：他励直流电动机（M03）。
U1：可调直流稳压电源（NMEL-18/1），为电枢绕组供电。
Uf：可调直流稳压电源（NMEL-18/2），为励磁绕组供电。
R1：电枢调节电阻（NMEL-03/4）。
-2-＋AR112SRLIaV2M－mA＋RfIf＋U1V1UfUa－－GIRf：励磁调节电阻（NMEL-03/4）。
RL：能耗制动限流电阻（NMEL-03/4中的900Ω可变电阻）。
S：能耗制动开关（NMEL-05）。
V1：可调直流稳压电源自带直流电压表（NMEL-18/1）。
A：可调直流电源自带直流电流表（NMEL-18/1），或量程为2A的直流电流表（NMEL-0010）。
V2：量程300V的直流电压表（NMEL-0010）。
mA：可调直流电源自带直流毫安表（NMEL-18/2），或量程为200mA的直流电流表（NMEL-0010）。
G：涡流测功机，涡流测功机的转矩/转速调节（NMEL-13）。
按实验电路图1-1所示连接好实验设备和线路。
经检查无误后，按以下项目及步骤进行实验，测量实验数据。
根据数据计算分析后完成实验报告。
1、他励直流电动机的启动（先励磁通电，后电枢通电）（1）将R1调至最大，Rf调至最小，将MEL-13“转速控制/转矩控制”选择开关扳向“转矩控制”，“转矩设定”电位器逆时针旋到底(转矩最小)。
实验一 直流电动机
实验一 直流电动机一、实验目的1．熟悉他励直流电动机的启动、调速和改变转向的方法。
2．用实验方法测取他励直流电动机的工作特性和机械特性。
3．学习测取他励直流电动机调速特性的方法。
二、实验内容1．他励直流电动机的启动、调速和改变转向的方法。
2．他励直流电动机额定工作点的求取和测取他励直流电动机的工作特性n =f (P 2)、T =f (P 2)、 =f (P 2)，机械特性n =f (T )。
3．测取他励直流电动机调速特性。
4．他励直流电动机的能耗制动实验。
三、实验线路说明：1．为了测量直流电机的转矩和转速大小，转矩/转速测量仪表LDSP 的I a +、I a -必须串接到直流电机的电枢回路，U a +、U a -要并接到直流电机的电枢绕组两端，并且测量仪表的接线正负极性要与使用说明书中的规定一致。
2．接线时注意选择合适量程的仪表。
合 分 + -直流机电枢电源220V/20A 合 分 + -同步机励磁电源40V/4AA1A3A2A4V1M —LDSPV3V2合 分+ - 直流机励磁电源220V/2AG ～实验负荷箱交流接触器WW图1-1 他励直流电动机实验线路原理图四、实验说明在通电实验之前，请仔细阅读附录中有关直流电源和转矩/转速表LDSP的使用说明。
1．他励直流电动机的启动和改变转向实验步骤：（1）请参照实验线路图1-1正确接线。
（2）检查实验台左侧的三个电源箱的开关应在断开位置。
（3）合上总电源开关和操作电源开关，按下操作电源合闸按钮，对应的红色指示灯亮；检查台面上所有的按钮处于断开位置，均为绿灯亮；所有数字表显示无错误。
（4）按下实验台直流机励磁电源（220V/2A）合闸按钮，合上直流机励磁电源箱（220V/2A）的电源开关，点击“增”按钮将直流电动机的励磁电压调到额定值220V；（5）按下实验台直流机电枢电源（220V/20A）合闸按钮，合上直流机电枢电源箱（220V/20A）的电源开关，点击“增”按钮将电枢电源电压从零逐渐升高，观察“LDSP转矩/转速表”上的直流电机转速显示值逐渐上升至空载额定转速（约1500r/min），注意电机转向应与标定转向相同。
他励直流电动机串电阻启动的设计
他励直流电动机串电阻启动的设计The final edition was revised on December 14th, 2020.题目他励直流电动机串电阻启动的设计专业：电气工程及其自动化班级：13电牵1班姓名：陈贤第学号：20课程设计任务书一、设计题目他励直流电动机串电阻启动的设计二、设计任务某工厂有一台他励直流电动机，已知参数如下Pan=200kw ；Uan=440v ；Ian=497A ； nN=1500r/min；Ra=Ω；采用分级启动，启动电流最大不超过2Ia N,，求各段电阻值，并且求出切除电阻时的瞬时转速和电动势，并作出机械特性曲线，对启动特性进行分析。
三、设计计划第1天查阅资料，熟悉所选题目；第2天根据基本原理进行方案分析；第3天整理思路，按步骤进行设计；第4天整理设计说明书；第5天准备答辩；四、设计要求1、设计工作量为按要求完成设计说明书一份。
2、设计必须根据进度计划按期完成。
3、设计说明书必须经指导教师审查签字方可答辩。
摘要他励直流电动机启动时由于电枢感应电动势Ea =CeΦn = 0 ,最初启动电流IS =U/Ra,若直接启动,由于Ra很小,ISt会十几倍甚至几十倍于额定电流, 无法换向,同时也会过热,因此不能直接启动。
要限制启动电流ISt的大小可以有两种方法:降低电枢电压和电枢回路串接附加电阻。
本文仅以他励直流电动机的串电阻启动为主题进行详细的阐述。
在实际中，如果能够做到适当选用各级启动电阻，那么串电阻启动由于其启动设备简单、经济和可靠，同时可以做到平滑启动，因而得到广泛应用。
但对于不同类型和规格的直流电动机，对启动电阻的级数要求也不尽相同。
关键词：他励直流电动机；启动电流；串电阻启动；目录引言............................................................................. 错误!未定义书签。
他励直流电机的启动原理与运行
他励直流电机的启动原理与运行直流电机是一种常见的电动机，它的启动原理和运行过程相对简单。
下面将详细介绍直流电机的启动原理和运行过程。
一、直流电机的启动原理直流电机的启动原理主要涉及到电动机绕组和电刷之间的相互作用。
在直流电机中，电源（通常为直流电源）通过电刷与转子绕组中的线圈相连，通过转子绕组产生的磁场与永磁体的磁场相互作用，从而产生回转力矩，推动转子旋转。
具体来说，直流电机启动的基本原理可以归纳为以下几个步骤：1.电源通电：将直流电源与电机绕组相连，使得电源输出电流通过电刷进入转子绕组。
2.电流通过转子绕组：当电源通电后，电流会通过电刷进入转子绕组，并在线圈中形成磁场。
3.电刷与转子绕组之间的相互作用：这一步是直流电机启动的关键步骤。
通过电刷与转子绕组之间的接触和相互作用，使得电流通过转子绕组时产生的磁场和永磁体的磁场相互作用，从而发生力矩作用。
这个力矩使得转子开始旋转。
4.转子运动：一旦转子开始旋转，它会通过机械耦合将力矩传递给机械负载，从而实现所需的运动。
二、直流电机的运行过程直流电机的运行过程可以分为启动阶段和稳态运行阶段。
1.启动阶段：在启动阶段，当电源通电后，通过以上的原理，电机开始旋转。
在这个阶段，由于转子的惯性和机械特性，转速可能会逐渐增加直到达到稳定状态。
同时，电刷与电刷槽之间的接触会导致一些摩擦和火花，因此通常需要在这个阶段进行额外的控制来保证电刷和电刷槽之间的良好接触。
2.稳态运行阶段：一旦电机启动并进入稳态运行阶段，转子将以稳定的速度旋转。
在这个阶段，电机的性能和输出力矩取决于电机的设计和工作条件。
通常，可以通过控制电刷和电流的输入来调整电机的输出力矩和速度。
此外，需要注意的是，直流电机的运行过程也涉及到电机的磁场、电流和机械特性等因素的相互作用。
例如，电机的磁场由电流通过转子绕组时产生，转子的惯性和机械特性会影响电机的动态响应和稳态运行特性。
总结起来，直流电机的启动原理和运行过程包括电源通电、电流通过转子绕组、电刷与转子绕组之间的相互作用以及转子的旋转等步骤。
他励直流电动机起动方法(一)
他励直流电动机起动方法(一)他励直流电动机起动1. 简介•了解他励直流电动机起动的基本原理•探讨为什么需要使用他励直流电动机2. 常见起动方法钥匙启动•使用钥匙来启动他励直流电动机•需要先将钥匙插入启动开关，然后拧动键位来启动电动机按钮启动•使用按钮来启动电动机•按下按钮后，电动机会被启动，可以通过调节按钮的位置来调整启动电流和加速度脚踏启动•使用脚踏来启动电动机•脚踏启动器通常连接到电动机控制台的底部，通过踩踏脚踏来启动电动机3. 特殊起动方法遥控启动•使用遥控器来启动电动机•遥控启动器通常是通过无线方式与电动机控制台连接，通过按下遥控器上的按钮来启动电动机变频起动•使用变频器来启动电动机•变频器可以调节电动机的转速和起动过程中的电流变化，提供更精确的控制感PLC控制启动•使用PLC（可编程逻辑控制器）来启动电动机•通过编写PLC程序，控制电动机的启动过程，可以根据实际需求进行灵活调整和自动化控制4. 结论•了解不同的他励直流电动机起动方法•根据实际需求选择合适的起动方式•在电动机起动过程中，注意安全和效率的平衡以上是针对”他励直流电动机起动”的相关内容介绍，希望可以对您有所帮助。
5. 选用适当的起动方法在选择适当的起动方法之前，需要考虑以下几个因素：动力需求•评估所需的起动电流和加速度•不同起动方法对电动机的动力需求有所不同，根据实际情况选择合适的方法控制要求•考虑是否需要对起动过程进行精确的控制•如果需要精确控制电动机起动过程中的转速和电流变化，可以选择使用变频器或PLC控制启动方便性和安全性•考虑操作的方便性和安全性•钥匙启动和按钮启动较为常见，操作简单方便，但可能缺乏精确控制•脚踏启动需要特定的脚踏装置，操作相对不太方便•遥控启动可以远程操作，但需要有相应的遥控器和接收器自动化需求•考虑是否需要自动化控制电动机的起动过程•如果需要自动化控制，可选择使用PLC控制启动，并根据实际需求编写相应的PLC程序综合考虑这些因素，选择适合自己需求的起动方法是关键。