他励直流电动机的启动问题解析
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。
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直流电动机串联电阻启动是一种常见的启动方式，主要应用于较小功率的直流电动机，例如家用电器、小型机械设备等。
本文将从设计角度详细介绍串联电阻启动的原理、设计步骤和注意事项等内容。
一、串联电阻启动的原理串联电阻启动是通过在直流电动机的励磁回路中串联一定阻值的电阻，来降低电动机的电流起动冲击，从而实现平稳起动。
具体原理如下：1.启动过程中，电阻串联在励磁回路中，减小了直流励磁电流，降低了电枢绕组的电流冲击。
2.随着直流电动机转速的提高，励磁电流逐渐减小，当直流电动机达到运行速度时，电阻完全从回路中剔除。
二、串联电阻启动的设计步骤1.确定电机参数：包括额定电压、额定功率、额定转速、励磁电流等。
这些参数将决定所需的电阻大小。
2.计算起动时的励磁电流：通常起动时的励磁电流取额定电流的1.5倍至2倍之间。
3. 根据励磁电流和直流电动机的励磁回路电压计算所需串联电阻的阻值：串联电阻的阻值需满足电阻起动后，励磁电流达到起动时的设定值，可通过Ohm定律计算。
4.选择适当的电阻：根据计算所得的阻值，选择匹配的电阻进行串联。
三、串联电阻启动设计的注意事项1.电阻选择：根据计算得到的阻值，选择合适的电阻器进行串联。
电阻的耐压需要满足直流电机励磁回路的额定电压要求，并具备较好的散热性能。
2.电阻功率：电阻器需要具备足够的功率承载能力，以避免过载引起烧毁。
功率大小可根据电阻阻值和电阻串联前后电流计算得到。
3.励磁回路的稳定性：在设计中要确保电阻串联后励磁回路的稳定性，过大的串联电阻可能引起回路的不稳定，可能导致起动失败。
4.启动时间：串联电阻启动的时间一般较长，需要根据具体场合和电动机的特性来确定合适的启动时间。
四、串联电阻启动的优缺点优点：1.降低了直流电动机起动时的冲击电流，减少了电网压压降和设备的损坏。
2.启动过程简单，成本较低。
3.过载能力较强，承受短时过负荷。
缺点：1.启动时间长，启动效率低，启动过程中耗能较大。
3.3直流他励电动机的起动特性
(2) 当速度上升使工作点到达 时，KM1闭合，即切除电阻 3 ， 当速度上升使工作点到达2时 闭合， 闭合 即切除电阻R 此时电枢回路串外加电阻R 此时电枢回路串外加电阻 ad2=R1+R2，电动机的机械特性变为曲线 b。由于机械惯性的作用，电动机的转速不能突变，工作点由2切换 。由于机械惯性的作用，电动机的转速不能突变，工作点由 切换 继续上升； 到3，速度又沿着曲线 继续上升； ，速度又沿着曲线b继续上升
（2） 对机械系统的影响： ） 对机械系统的影响： 与启动电流成正比例的启动转矩使运动系统的动态转矩很大， 与启动电流成正比例的启动转矩使运动系统的动态转矩很大， 过大的动态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； 使机械传动部件损坏； （3）对供电电网的影响： ）对供电电网的影响： 过大的启动电流将使保护装置动作，切断电源造成事故， 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。 引起电网电压的下降，影响其他负载的正常运行。 因此，直流电动机是不允许直接启动的， 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，例如普通的Z2型直流电动机 型直流电动机， 限制电枢电流，例如普通的 型直流电动机，规定电枢的瞬时电流 不得大于额定电流的1.5～2倍。 不得大于额定电流的 ～ 倍
T2 = (1.1 ~ 1.2)TN
(3) 当速度上升使工作点到达 时，KM1、KM2同时闭合，即 当速度上升使工作点到达4时 同时闭合， 、 同时闭合 切除电阻 R2、R3， 此时电枢回路串外加电阻 Rad1=R1，电动机的机 械特性变为曲线c。由于机械惯性的作用，电动机的转速不能突变， 械特性变为曲线 。由于机械惯性的作用，电动机的转速不能突变， 工作点由4切换到 ，速度又沿着曲线c继续上升 继续上升； 工作点由 切换到5，速度又沿着曲线 继续上升； 切换到
第三章 他励直流电动机的起动分解
一、起动方式
直流电动机接上电源后，转速从零达到稳 定转速的过程，称为起动过程。 对电动机起动的基本要求：
（1）起动转矩要大 （2）起动电流有限制 （3）起动设备要经济可靠
他励直流电动机直接起动
将电动机的电枢投入额定电压的电源上起动。n=0，Ea=0，
Ia
起动时：转速
U Ea U Ra Ra
Rm Ra m lg lg
m
Rm Ra
RΩ2 R2 R1 ( 2 ) Ra RΩ1 RΩm 1 Rm 1 Rm 2 RΩm 2 m 2 RΩ1 m 1 RΩm Rm Rm 1 RΩm 1 RΩ1 [例9-2] 一台他励直流电动机的铭牌数据为：型号Z-290
改良方式
为了改变直接起动时电流很大的缺点，采用将起 动电阻串入电枢回路，待转速上升后，逐步将起 动电阻切除的方式限制起动电流。 回想一下3张人为机械特性图
起动过程
起动动作过程： a点，K1,K2闭合 b点，打开K2，K1闭合 d点，打开K1
1 图解解析法
1．绘制固有机械特性
第二节 他励直流电动机的起动
一、起动方式
1.直接起动 2.电阻分级起动
二、起动电阻的计算
1.图解法 2.计算法
三、起动的过渡过程
1.起动的机械过渡过程 2.电枢电感对起动过程的影响
3.5 直流电动机的起动
A、对直流电动机起动过程的一般要求
• • • 起动转矩应足够大； 起动电流要小； 起动设备简单、经济与可靠。
R1 Ra nec nhe
R 2 Ra nca nhe
4．根据转速比计算出各级电阻
他励直流电动机启动时限制电流的方法
他励直流电动机启动时限制电流的方法下载提示：该文档是本店铺精心编制而成的，希望大家下载后，能够帮助大家解决实际问题。
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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。
他励直流电动机起动方法
他励直流电动机起动方法他励直流电动机是一种无刷直流电机,因其具有较高的效率和可靠性而广泛应用于各种工业和商业应用中。
要使他励直流电动机正常工作,需要确保其电源正确、稳定,同时需要正确起动它。
下面是他励直流电动机起动方法的正文:1. 确定电动机的功率和负载在起动他励直流电动机之前,需要确定电动机的功率和负载。
如果电动机的功率小于负载,则需要增加电源电压以使其能够承载负载。
如果电动机的功率大于负载,则可以使用较小的电源电压来起动电动机。
2. 缓慢增加电源电压当确定了电动机的功率和负载后,可以缓慢增加电源电压以使他励直流电动机开始运转。
在增加电源电压的过程中,需要确保电动机的负载不会过度增加,以免对电动机和电源造成过度压力。
3. 调整电动机的调速方式在他开始运转后,可以通过调整电动机的调速方式来使其运转更加平稳。
可以通过改变电动机的转速控制器的参数来实现不同的调速方式,例如线性调速、PWM调速等。
4. 检查电动机的健康状况在电动机开始运转后,需要定期检查电动机的健康状况。
如果发现电动机出现了异常噪音、发热、振动等问题,需要立即停机进行检查,并采取相应的措施进行维护。
5. 维护和保养他励直流电动机的维护和保养非常重要。
在电动机的日常使用中,需要注意避免过度负载、过电压、过电流等情况,以免对电动机造成损害。
在电动机停车后,需要及时进行维护和保养,包括清洁电动机外壳、更换机油等。
他励直流电动机起动方法需要根据电动机的功率和负载、缓慢增加电源电压、调整电动机的调速方式、检查电动机的健康状况以及维护和保养等多个方面进行综合考虑,以确保电动机能够正常工作并延长使用寿命。
直流电动机启动方法和原理分析
直流电动机启动方法和原理分析摘要：本文对直流电动机的工作原理做了阐述，并对直流电动机的直接启动的缺点做了说明。
通过对他励直流电动机启动原理的详细分析，说明了几种启动方法的实用性和有效性。
关键词：直流电动机启动1引言直流电动机由于具有良好的启动和调速性能被广泛应用。
直流电动机的运行过程主要包括启动、稳定运行和制动三个阶段。
在启动过程中，直流电动机的电流值超过额定运行值的十几倍，如此大的电流将对电动机本身及直流供电系统造成很大的不良影响，严重时将导致安全生产事故甚至停产，所以控制直流电动机启动阶段的电流值对工矿企业的正常与安全生产具有重要意义。
为控制直流电动机启动阶段的电流值，技术人员采取了许多方法，这些方法都是以直流电动机的启动原理作为根据的，为满足现代企业对直流拖动设备的需求并发展更多、更先进的启动方法，对直流电动机的启动原理进行深入的分析显得尤为重要。
2直流电动机工作原理直流电动机工作原理的理论基础是安培定律：带电导体在磁场中必然会受到力的作用即电磁力作用。
判断所受电磁力方向用左手定则：磁力线穿过左手掌心，左手四指方向为带电导体电流方向，左手大拇指方向即为导体所受到的电磁力方向。
直流电动机的主磁极绕组通以直流电建立主磁场，转子绕组（也称为电枢绕组）通以交流电即为带电导体，转子绕组在磁场中受到电磁力作用并产生电磁转矩使转子旋转。
即将输入的电能转化为机械能输出。
3他励直流电动机直接启动特性3.1直接启动：即他励直流电动机电枢回路两端电压为额定值，电枢回路不串入附加电阻的启动方法。
3.2直接启动电流特点：（1）他励直流电动机电枢回路电压平衡方程为：U=Ea+IaRa=Cefn+IaRa （公式1）公式1中：U为他励直流电动机电枢回路两端电压；Ea为电动机转子绕组切割主磁场产生的反电动势；Ia为电枢回路总电流；Ra为电枢回路总电阻；Ce为感应电动势常数；f为每极磁通量；n为转子转速。
（2）根据公式1可知：他励直流电动机启动瞬间转子转速 n为零，所以反电动势Ea为零；电枢回路两端电压U为额定值：电枢回路总电阻Ra为额定值，所以相当于电压直接加在了电枢回路电阻上。
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
他励直流电动机常用的启动方法
他励直流电动机常用的启动方法
嘿，朋友们！今天咱来聊聊他励直流电动机常用的启动方法。
这可真是个有意思的事儿啊！
你想啊，这电动机就好比是一辆汽车，要想让它跑起来，那得有合适的启动方式呀！就像汽车点火一样，得恰到好处。
咱先说直接启动吧。
这就好像是运动员听到起跑枪声，“嗖”地一下就冲出去了。
简单直接，没啥弯弯绕绕的。
但这也得注意哦，电流可不能太大了，不然电动机可能就“累坏”啦！
还有电枢回路串电阻启动呢，这就像是给汽车挂挡一样。
通过串入不同的电阻，来控制电动机的速度和力量。
就好像开车时根据路况换挡，是不是很形象？这样能让电动机更平稳地启动，减少冲击。
降压启动也很重要呀！这就好比是让汽车慢慢地加速，而不是一下子猛踩油门。
通过降低电压，让电动机循序渐进地进入工作状态，更安全可靠呢。
那咱为啥要这么在意启动方法呢？这可不是闹着玩的呀！要是启动不好，电动机可能就闹脾气啦，一会儿不转了，一会儿又出故障了。
那咱的工作不就受影响了嘛！你说是不是这个理儿？
所以啊，选择合适的启动方法就像是给电动机找了一把合适的钥匙，能让它乖乖听话，好好工作。
咱可得认真对待，不能马虎呀！
你想想看，如果电动机启动不顺利，那得多耽误事儿啊！生产线上的东西都等着它来带动呢，它要是掉链子了，那损失可就大了去了。
总之，他励直流电动机的启动方法可是非常关键的。
咱得像爱护宝贝一样对待电动机，给它选对启动方法，让它发挥出最大的作用。
可别小瞧了这些方法哦，它们可是能让电动机变得更厉害的秘密武器呢！大家一定要记住啦！
原创不易，请尊重原创，谢谢!。
他励直流电动机的三种启动方法
他励直流电动机的三种启动方法以他励直流电动机的三种启动方法为标题，写一篇文章一、直接启动方法直接启动方法是最简单、最常用的一种启动方法。
在直接启动方法中，电动机的定子绕组直接接通电源，通过启动按钮或开关将电源接通后，电动机即可启动工作。
直接启动方法具有操作简单、成本低廉等优点，适用于小功率的电动机启动。
但是，在大功率电动机启动时，由于电动机的启动电流较大，会对电网产生较大的冲击，可能引起电网电压的波动，甚至对电动机和电网造成损坏。
二、自耦变压器启动方法自耦变压器启动方法是通过用自耦变压器来降低电动机起动时的电压，减小启动电流，从而实现电动机的启动。
自耦变压器具有一个共用绕组，将电源的电压分成两个部分，一部分用于起动电机，另一部分用于继续供给电机。
通过改变自耦变压器的接线方式，可以改变电动机的起动电压和起动电流。
自耦变压器启动方法具有起动电流小、启动冲击小的特点，可以有效降低电网的负荷冲击。
但是，自耦变压器启动方法的效率较低，会造成一定的能量损耗。
三、星三角启动方法星三角启动方法是一种常用的大功率电动机启动方法。
在星三角启动方法中，电动机的定子绕组首先接成星形连接，通过启动按钮或开关将电源接通后，电动机以较低的电压启动，待电动机运行正常后，再将定子绕组接成三角形连接，实现额定电压运行。
星三角启动方法具有启动冲击小、起动电流较小的特点，可以有效地降低电网的负荷冲击。
但是，星三角启动方法的启动过程较为复杂，需要额外的控制设备，增加了系统的复杂性和成本。
总结：他励直流电动机的启动方法有直接启动方法、自耦变压器启动方法和星三角启动方法。
直接启动方法操作简单，适用于小功率电动机启动；自耦变压器启动方法通过降低电压减小启动电流，起到保护电网和电动机的作用；星三角启动方法通过先以较低电压启动，再切换至额定电压运行，实现电动机的平稳启动。
不同的启动方法适用于不同功率的电动机，根据实际需求选择合适的启动方法可以保证电动机的安全运行和电网的稳定性。
他励直流电动机的起动和反转
1 他励直流电动机的起动和反转一．他励直流电动机的起动据直流电动机的电压方程：U ＝E a ＋I a R a ， a a a U E I R -＝。
起动时：n ＝0，E a ＝0，故：a aU I R ＝，R a 只是电枢绕组的电阻，是很小的，故若直流电动机直接加额定电压起动：N st a U I R ＝≈10～20I N 甚至更大，这么大的电流除了所产生的电磁力会损坏拖动系统的传动机构外，对直流电机还会使电刷与换向器间产生强烈的火花甚至环火。
因此除了有较大电枢电阻、转动惯量较小的微型直流电动机外，一般的直流电动机是绝不允许直接起动的。
一般直流电动机允许的最大电流为2I N ，由起动电流公式可知，直流电动机的起动方法有：（一）降压起动：由降压人为机械特性可见，开始时把电压降到令I st <2I N ，T st >T L ，电机开始起动，随着转速上升逐步升高电压，最后电压升到U N ，进入固有机械特性，起动完毕。
要注意避免升压过快产生过大的冲击电流，如图。
（二）电枢回路串电阻起动：由电枢回路串电阻的人为机械特性可见，开始时所串电阻令I st <2I N ，T st >T L ，电机开始起动，随着转速上升逐级撤除电阻，最后全部外串电阻撤除，进入固有机械特性，起动完毕。
要注意避免撤除电阻的瞬间产生过大的冲击电流，如图。
上述起动过程均可采用自动控制系统，则起动性能更好。
二．他励直流电动机的反转由转矩公式：T ＝T C a I φ可知，改变磁通Φ或电枢电流I a 的方向都可使T 反向，从而实现电动机的反转。
故他励直流电动机反转的方法有：1． 电枢反向：励磁接线不变2． 磁场反向：电枢接线不变。
直流他励电动机启动调速和改变转向数据误差分析
直流他励电动机启动调速和改变转向数据误差分析直流他励电动机是一种常用的电动机，广泛应用于各种工业领域。
在启动调速和改变转向过程中，可能会产生数据误差。
1.启动误差分析：
启动时，电动机的实际速度可能与预期速度不完全一致。
这可能是由于电源电压波动、机械负载变化或电机参数误差等原因导致的。
对于启动误差，可以通过采用闭环控制系统、使用编码器进行反馈等方法来减小误差，并提高启动的精度和稳定性。
2.调速误差分析：
在运行过程中，电动机的实际速度与设定速度之间可能存在误差。
这可能是由于负载变化、传感器误差、电机参数变化等原因造成的。
调速误差可以通过采用PID控制算法、使用高精度传感器、进行定期校准等方法来减小。
同时，合理设计控制系统的参数和参数补偿也可以改善调速性能。
3.转向误差分析：
在改变电动机的转向时，可能会出现转向误差，即实际转向角度与预期转向角度之间的差异。
这可能是由于机械结构的松动、传感器精度、控制算法等因素引起的。
为减小转向误差，可以采用精密的机械结构设计、使用高精度的转向传感器、优化控制算法等方法。
此外，定期维护和检查也是减小
转向误差的重要环节。
直流他励电动机启动调速和改变转向过程中的数据误差分析是
一个复杂的问题，需要综合考虑多个因素。
通过合理的控制系统设计、传感器选择和参数优化等方法，可以减小误差，提高电动机的性能和稳定性。
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
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
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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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问答
简答题1、他励直流电动机的总损耗分别有哪些？答：他励直流电动机的总损耗包括电枢回路总的铜损耗PCUa ，铁损耗PFe，机械摩擦损耗Pm，杂散损耗PS。
3、确定电动机功率的原则和步骤。
答：原则①不过热。
②不过载。
③保证启动时间（或保证足够的启动能力）。
步骤：①工作制、工作级别、JC值。
②计算负载功率PL。
③根据负载功率，预选电动机的额定功率和其它参数。
④校核预选电动机；一般先校核温升，再校核过载倍数，必要时校核启动能力。
⑤三者都通过，所选的电动机便选定，通不过，从第三步重新开始，直到通过为止。
4、一般他励直流电动机为什么不能直接启动？采用何种启动方法较好？答：①他励直流电动机直接启动时，此时启动电流IS =20IN②启动转矩TS =20TN（或写启动转矩过大也给分）③这样大的启动电流和启动转矩会烧坏电动机④一般采用降电压、串电阻的启动方法较好。
1.三相异步电动机能否长期运行在最大转矩下工作？为什么？答：①不能。
②电机在实际运行中有可能发生负载突然增大而导致过载。
③电压波动时影响真实的电动机特性而导致过载。
④电机是按照额定运行情况来设计的，在电机带额定转矩工作时，电机内部的损耗、温升、机械受力等都是允许的，如果使电机长期运行在最大转矩下，电流最大，电机内部的损耗、温升及机械受力等都要超过设计的允许值，就可能损坏电机。
2.容量为几千瓦时，为什么直流电动机不能直接启动而三相鼠笼异步电动机却可以直接启动？答：直流电动机若直接启动时：①启动电流达十几倍额定电流以上；②无法换向；③由于发热使温度升高而烧毁电动机。
而三相鼠笼式异步电动机启动时：①启动电流只有额定电流的4至7倍；②没有换向问题；③在控制启动次数的情况下，启动过程短时过电流电动机发热没有问题；④启动转矩足够大。
⑤因此，容量在几千瓦范围内，直流电动机不能直接启动而三相鼠笼异步电动机却可以直接启动。
2. 直流和交流电动机的定子和转子铁心各采用什么材料，为什么？答：直流电动机：(1)定子铁心，1～1.5厚的低碳钢板。
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。
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。
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他励直流电动机的启动问题解析
电动机转子从静止状态开始转动，转速逐渐上升，最后达到稳定运行状态的过程称为启动。
电动机在启动过程中，电枢电流 、电磁转矩 、转速n 都随时间变化，是一个过渡过程。
开始启动的一瞬间，转速等于零，这时的电枢电流称为启动电流，用 表示，对应的电磁转矩称为启动转矩，用 表示。
一般对直流电动机的启动有如下要求。
（1）启动转矩足够大（ > 电动机才能顺利启动）。
（2）启动电流 要限制在一定的范围内。
（3）启动设备操作方便，启动时间短，运行可靠，成本低廉。
直接启动就是在他励直流电动机的电枢上直接加以额定电压的启动方式，如下图所示。
启动时，先合Q1建立磁场，然后合Q2全压启动。
启动开始瞬间，由于机械惯性，电动机转速 ，电枢绕组感应电动
势
，由电动势平衡方程式 可知启动电流 启动转矩
上图为他励直流电动机的全压启动
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；启动转矩也很大，造成机械冲击，易使设备受损。
因此，除个别容量很小的电动机外，一般直流电动机是不容许直接启动的。
对于一般的他励直流电动机，为了限制启动电流，可以采用电枢回路串联电阻或降低电枢电压启动的启动方法。
电枢回路串电阻启动即启动时在电枢回路串入电阻，以减小启动电流 ,电动机启动后，再逐渐切除电阻，以保证足够的启动转矩。
下图为三级电阻启动控制接线和启动工作特性示意图。
电动机启动前，应使励磁回路附加电阻为零，以使磁通达到最大值，能产生较大的启动转矩。
a I em T st I st T st T L T st I 0=n 0C e ==n E a Φa a a R I E U +=a N st R U I =st
st I T ΦT C =st I
上图为他励直流电动机串电阻启动的机械特性
启动开始瞬间，电枢电路中接入全部启动电阻，启动电流 达到最大值，随着电动机转速的不断增加，电枢电流和电磁转矩将逐渐减小，电动机沿着曲线1的箭头所指的方向变化。
当转速升高至 ，电流降至 （图中b 点）时，接触器 触头闭合，将电阻 短接，由于机械惯性转速不能突变，电动机将瞬间过渡到特性曲线2上的c 点（c 点的位置可由所串电阻的大小控制），电动机又沿曲线2的箭头继续
加速。
当转速升高至 电流又降至 （图中d 点）时，接触器 触头闭合，将电阻 短接，由于机械惯性转速不能突变，电动机将瞬间过渡到特性曲线3上的e 点，电动机又沿曲线3的箭头继续加速。
当转速升高至 电流又降至 （图中f 点）时，接触器 触头闭合，将电阻 短接，由于机械惯性转速不能突变，电动机将瞬间过渡到固有特性曲线4上的g 点，电动机又沿曲线4的箭头继续加速，最后稳定运行在固有特性曲线上的h 点，启动过程结束。
电枢串电阻启动设备简单，操作方便，但能耗较大，它不宜用于频繁启动的大、中型电动机，可用于小型电动机的启动。
降低电枢电压启动，即启动前将施加在电动机电枢两端的电源电压降低，以减小启动电流 (一般限制在1.5～2IN)，启动转矩足够大 > ,电动机启动后，再逐渐提高电源电压，使启动电磁转矩维持在一定数值，保证电动机按需要的加速度升速，其接线原理和启动工作特性如下图所示。
较早采用发电机-电动机组实现电压调节，现已逐步被晶闸管可控整流电源所取代。
这种启动方法需要专用电源，投资较大，但启动电流小，启动转矩容易控制，启动平稳，启动能耗小，是一种较好的启动方法。
321R R R R U I a N st +++=
1n 2st I 1KM 1R 2n 2st I 2KM
2R 3n 2st I 3KM 3R st I st T L T
上图为他励直流电动机降压时的机械特性。