最新直流电动机电枢串联电阻调速过程设计
并励直流电动机的制动与调速
引言直流电动机按励磁方式的不同总共分成四种类型,即他励电动机、并励电动机、串励电动机和复励电动机。
这其中，并励直流电动机的应用比较广泛。
）不能超过其本身的允许值，但又要保证并励直流电动机的起动要求是起动电流（IS有较大的起动转矩。
并励直流电动机起动的瞬间，倘若在额定电压下直接起动，由于R很a 就会很大，一般可达电枢电流额定值的10-20倍。
这样大的电流是换向所不允许的。
小，IS与此同时，起动转矩也能达到额定转矩的10-20倍。
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，以致损坏传动机构（如齿轮）和生产机械。
由此可见，大、转动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、电枢电阻Ra惯量又比较小、可以直接起动外，一般的直流电动机是不允许采用直接起动的。
为此，必须将起动电流限制在允许的范围之内。
增加电枢电阻就是一种比较普遍的起动方法。
而对于额定功率较大的电动机来说，一般会选择有级起动的方法，这样就能保证起动过程中既有比较大的起动转矩，又使起动电流不会超过允许值。
对于某些小容量电动机来说，起动之后如果需要调速，那么可采用增加电阻的方法来达到降速的目的。
1 并励直流电动机的工作原理并励直流电动机励磁绕组和直流电动机的电枢绕组并在一起，当给线圈加上直流电时，导体中就有直流电通过。
载流导体在磁场中将受到电磁力的作用，由安培定理产生电磁转矩。
由于电刷的存在，故导体中的电流将随其所处磁场极性的改变而同时改变其方向，从而使电磁转矩的始终保持一固定方向，使电动机持续旋转。
此时换向器到外电路的直流，改变为线圈内的交流的“逆变“作用。
这就是并励直流电动机的工作原理。
2 直流电动机的分类他励电动机他励电动机的电路图如图所示。
励磁绕组和电枢绕组分别由两个独立的直流电源提供。
在励磁电压Uf 的作用下，励磁绕组中通过励磁电流If,从而产生主磁极Φ。
在电枢电压Ua的作用下，电枢绕组中通过电枢电流Ia。
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。
直流电动机调速实训报告
一、实训目的本次实训旨在使学生了解直流电动机的工作原理、调速方法及其在实际应用中的重要性。
通过实训，使学生掌握直流电动机的调速原理、调速方法、调速装置及其操作方法，提高学生对电机调速技术的理解和应用能力。
二、实训内容1. 直流电动机基本结构及工作原理实训开始前，先向学生介绍直流电动机的基本结构，包括定子、转子、电刷、换向器等部件。
然后讲解直流电动机的工作原理，即通过电磁感应原理将直流电能转换为机械能。
2. 直流电动机调速方法（1）调压调速：通过改变电枢电压来调节电动机转速。
升压时转速升高，降压时转速降低。
（2）电枢串电阻调速：在电枢回路中串联电阻，通过改变电阻值来调节电动机转速。
电阻越大，转速越低。
（3）改变磁通调速：通过改变励磁电流来调节电动机转速。
升压时转速降低，降压时转速升高。
3. 直流电动机调速装置及操作方法（1）调压调速装置：采用直流调压器，通过调节调压器的输出电压来改变电枢电压。
（2）电枢串电阻调速装置：采用调速电阻器，通过调节电阻器的阻值来改变电枢回路中的电阻。
（3）改变磁通调速装置：采用励磁调节器，通过调节励磁电流来改变磁通。
4. 实训操作（1）调压调速：将直流电动机接入调压调速装置，通过调节调压器输出电压，观察电动机转速的变化。
（2）电枢串电阻调速：将直流电动机接入电枢串电阻调速装置，通过调节调速电阻器的阻值，观察电动机转速的变化。
（3）改变磁通调速：将直流电动机接入改变磁通调速装置，通过调节励磁调节器的电流，观察电动机转速的变化。
三、实训结果与分析1. 调压调速实训结果表明，通过调节调压器的输出电压，可以实现对直流电动机转速的调节。
升压时转速升高，降压时转速降低。
但需要注意的是，电压过高或过低都会对电动机造成损害。
2. 电枢串电阻调速实训结果表明，通过调节调速电阻器的阻值，可以实现对直流电动机转速的调节。
电阻越大，转速越低。
但电阻过大时，会导致电枢电流过大，损耗能量过多，效率变低。
基于单片机的直流电机调速系统的课程设计
一、总体设计概述本设计基于8051单片机为主控芯片，霍尔元件为测速元件， L298N为直流伺服电机的驱动芯片，利用 PWM调速方式控制直流电机转动的速度，同时可通过矩阵键盘控制电机的启动、加速、减速、反转、制动等操作，并由LCD显示速度的变化值。
二、直流电机调速原理根据直流电动机根据励磁方式不同，分为自励和它励两种类型，其机械特性曲线有所不同。
但是对于直流电动机的转速，总满足下式：式中U——电压；Ra——励磁绕组本身的内阻；——每极磁通（wb ）;Ce——电势常数；Ct——转矩常数。
由上式可知，直流电机的速度控制既可以采用电枢控制法也可以采用磁场控制法。
磁场控制法控制磁通，其控制功率虽然较小，但是低速时受到磁场和磁极饱和的限制，高速时受到换向火花和换向器结构强度的限制，而且由于励磁线圈电感较大，动态响应较差，所以在工业生产过程中常用的方法是电枢控制法。
电枢控制法在励磁电压不变的情况下，把控制电压信号加到电机的电枢上来控制电机的转速。
传统的改变电压方法是在电枢回路中串连一个电阻，通过调节电阻改变电枢电压，达到调速的目的，这种方法效率低，平滑度差，由于串联电阻上要消耗电功率，因而经济效益低，而且转速越慢，能耗越大。
随着电力电子的发展，出现了许多新的电枢电压控制法。
如：由交流电源供电，使用晶闸管整流器进行相控调压；脉宽调制（PWM）调压等。
调压调速法具有平滑度高、能耗低、精度高等优点，在工业生产中广泛使用，其中PWM应用更广泛。
脉宽调速利用一个固定的频率来控制电源的接通或断开，并通过改变一个周期内“接通”和“断开”时间的长短，即改变直流电机电枢上的电压的“占空比”来改变平均电．压的大小，从而控制电动机的转速，因此，PWM又被称为“开关驱动装置”。
如果电机始终接通电源是，电机转速最大为Vmax，占空比为D=t1/t，则电机的平均转速：Vd=Vmax*D，可见只要改变占空比D，就可以调整电机的速度。
平均转速Vd与占空比的函数曲线近似为直线。
直流电动机的电枢回路串电阻调速的特点
直流电动机的电枢回路串电阻调速的特点直流电动机是将直流电能转化为机械能的一种设备。
电动机的转速与输入电压成正比关系，为了实现电机的调速，可以通过改变电动机的电压来实现。
而直流电动机的电枢回路串接电阻调速是一种常见的调速方式。
直流电动机的电枢回路由电枢线圈和电刷组成。
电枢线圈是电动机的主要工作部分，通过电枢线圈中的电流和磁场相互作用产生转矩，从而驱动电动机转动。
电刷则是将外部电源的电能输入到电枢线圈中。
在直流电动机的电枢回路中串接电阻可以实现调速的目的。
当电枢回路串接电阻后，电动机的输入电压会因为电阻的存在而降低，从而导致电动机的转速降低。
这是因为电枢线圈的电阻增加，电枢线圈中的电流减小，磁场的磁通量也随之减小，进而产生的转矩也减小，从而导致电动机的转速降低。
电枢回路串接电阻调速的特点主要有以下几个方面：1. 调速范围大：通过改变电枢回路中串联的电阻大小，可以实现较大范围的调速。
电枢回路串接电阻调速可以实现电动机的连续调速，调速范围一般可以达到10:1以上。
2. 调速稳定性较差：电枢回路串接电阻调速的调速稳定性较差。
因为电枢回路串接电阻会导致电动机的输入电压降低，电动机的转矩也随之减小。
当负载变化较大时，电动机的转速会出现较大的波动，调速的稳定性较差。
3. 效率较低：电枢回路串接电阻调速会导致电动机的输入功率损失增加，从而降低电动机的效率。
因为电枢回路串接电阻会使得电动机的输入电压降低，电动机的输出功率也相应减小，这会导致电动机的效率下降。
4. 简单可靠：电枢回路串接电阻调速的原理简单，结构也较为简单，因此可靠性较高。
电枢回路串接电阻的调速方式在一些负载变化较小的场合，如风机、水泵等，仍然被广泛使用。
总结起来，直流电动机的电枢回路串接电阻调速是一种简单可靠的调速方式，具有调速范围大的优点，但调速稳定性较差，效率较低。
在一些负载变化较小的场合，仍然可以使用电枢回路串接电阻调速来实现电动机的调速需求。
他励直流电动机启动和调速原理
他励直流电动机启动和调速原理
二、他励直流电动机调速原理 他励直流电动机的调速主要通过改变电枢电压、磁通或电枢回路电阻来实 现，具体方法包括： 1、电枢电压调速：通过改变电枢电压来调节电动机的转速。电压降低，转速 也随之降低。 2、磁场调速：通过改变励磁电流来调节磁通，从而改变电动机的转速。磁通 减小，转速增加。 3、电枢回路串电阻调速：在电枢回路中串联不同阻值的电阻，通过改变电阻 值来调节电动机的转速。电阻增大，转速降低；电阻减小，转速增加。
他励直流电动机启动和调速原理 2024.12.08
他励直流电动机启动和调速原理
他励直流电动机，是指电机的励磁线圈和电枢绕组 是分开的电机，励磁电流单独提供，与电枢电流无关。
一、他励直流电动机的启动原理 他励直流电动机的启动是指从静止状态加速到稳定 运行状态的过程。启动过程中需要注意以下几点： 1、起动转矩和起动电流：在启动瞬间，电磁转矩称 为起动转矩，电枢电流称为起动电流。由于电枢电阻很小，直接启动会导致 很大的起动电流，恶化等问题。因此，一般不允许直接启动，除非是小容量电动机。 2、启动方法：常用的启动方法包括： a、电枢回路串电阻起动：在电枢回路中串联电阻，以限制启动电流。随 着转速上升，逐步切除电阻，直至电动机达到稳定运行状态。 b、降压启动：通过降低启动时的电压来减小电流和电磁转矩，适用于需 要平滑启动的场合。
欢迎指正！
直流电动机电枢串电阻启动完
课程设计名称：《电机与拖动》课程设计题目：直流电动机电枢串电阻起动设计指导教师：专业：班级：姓名：学号：辽宁工程技术大学课程设计成绩评定表课程设计任务书一、设计题目直流电动机电枢串电阻起动设计二、设计任务某厂一台Z4系列他励直流电动机，参数如下：PN=200KWUaN=440VIaN=497AnN=1500r/minRL=0.076Ω欲采用电枢串电阻启动，试设计其起动级数和各级起动电阻。
三、设计计划电机与拖动课程设计共计一周内完成。
第1~2天查资料，熟悉题目；第3~5天方案分析，具体按步骤进行设计及整理设计说明书；第6天准备答辩；第7天答辩。
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。
指导教师：仲伟堂王继强王巍教研室主任：仲伟堂时间：2008 年 6 月 27 日目录一、直流电动机的基本结构 (5)二、直流电机的工作原理 (6)三、直流电机的额定值及励磁方式 (6)四、直流电机的铭牌数据和主要系列 (8)五、他励直流电动机 (9)六、他励直流电动机的起动 (12)七、具体电机启动设计 (14)八、结论 (15)九、体会 (18)十、致谢 (19)十一、主要参考文献 (20)直流电动机电枢串电阻起动直流电动机是人类最早发明和应用的一种电机。
与交流电动机相比，直流电动机有着不可比拟的优越性，但同时因结构复杂、维护困难、价格较贵等缺点制约了它的发展，使其应用不如交流电机广泛。
但直流电动机具有优良的起动、调速和制动性能，并且其供电的质量高、可靠性强，因此在化学工业中的电镀、电解等设备，直流电焊机和某些大型同步电机的励磁电源都使用直流发电机作为供电电源。
因此，直流电机也是当今时代不可或缺的。
一、直流电机的基本结构直流电机的结构示意图如图3-6所示。
它由定子（静止的）和转子（旋转的）两个基本部分组成。
（一）定子定子主要由（1）主磁极；（2）换向磁极；（3）机座、端盖和电刷装置等组成。
他励直流电动机的调速方法 电枢串电阻
他励直流电动机的调速方法电枢串电阻他励直流电动机的调速方法电枢串电阻电枢串电阻调速他励直流电动机拖曳功率运转时，维持电源电压及磁通为额定值维持不变，在电枢电路中串成人相同的电阻时，电动机运转于相同的输出功率。
调速方向是指调速结果，其转速与基速相比。
只要电枢回路串电阻，无论电阻多大，电动机运行的转速都比不串电阻运行在基速上要低，就称为调速方向是从基速向下调。
电枢回路串电阻，所串电阻上会产生很大的损耗，转速越低，损耗越大；串入的电阻越大，机械特性越软，在低速运行时，转速稳定性较差；由于电枢电流很大，变频电阻的容量也很大，较轻巧，难于努力做到电阻值的已连续调节，因而电动机输出功率也无法已连续调节，通常最多分成六级。
o减少电源电压变频保持他励直流电动机磁通为额定值不变，电枢回路不串电阻，降低电枢的电源电压为不同大小时，电动机拖动者负载运行于不同的转速上。
减少电源电压，电动机机械特性的硬度维持不变。
这样，较之电枢电路串成电阻变频并使机械特性变硬这一点，减少电源电压可以并使电动机在低速范围运转时，输出功率随其功率变化而变化的幅度较小，输出功率稳定性必须好得多。
当电源电压连续变化时，转速的变化也是连续的，这种调速称为无级调速，与串电阻调速(有级调速)相比，这种速度调节要下滑得多，并且还可以得到任意多级的转速。
因此降低电源电压从基速向下调速的调速方法，在直流电力拖动系统中被广泛采用。
o弱磁调速维持他励直流电动机电源电压维持不变，电枢电路也不串成电阻，在电动机拖曳的功率转矩不过分小时．减少他励直流电动机的磁通，可以并使电动机输出功率增高。
他励直流电动机，正常运行情况下，励磁电流比电枢电流要小很多，因此励磁回路中所串的调速电阻消耗的功率要比电枢回路串调速电阻时电阻消耗的功率小得多；而且由于电阻的容量很小，控制很方便，可以连续调节电阻值，实现转速连续调节的无级调速。
弱化磁通增高输出功率的输出功率调节，电动机输出功率最大值受到高速运行能力与机械强度的管制，通常约为(1.2～1.5)nn特定设计的弱磁变频电动机，可以获得(3～4)nn 的最低输出功率。
直流电机调速方案设计
直流电机调速方案设计一、引言直流电机是一种常用的电机，在工业生产和日常生活中都有广泛的应用。
直流电机调速是将电机旋转的速率从低速调整到高速或从高速调整到低速的过程。
直流电机调速方案设计是在特定的应用场景下对直流电机进行调速的方案设计。
本文将介绍直流电机调速方案的设计过程和实现方法，以及在不同场景下的应用。
二、直流电机调速的原理直流电机的转速与直流电压成正比，即转速越高，直流电压也越高。
因此，为了实现直流电机的调速，可以通过控制直流电机的直流电压来达到控制直流电机转速的目的。
直流电机调速的基本原理为：通过改变电机绕组的电流和磁场的磁通量，来改变电机的输出扭矩和电机的转速。
三、直流电机调速方案的设计直流电机调速方案的设计需要根据具体的应用场景来制定。
下面将介绍一些常见的直流电机调速方案的设计方法。
1. 电阻调速这是一种基本的直流电机调速方法，通过在电动机电枢电路中串联外接电阻实现调速。
外接电阻的增加会降低电机电枢回路的电阻值，从而降低电机的旋转速度。
2. 变压器调速变压器调速是通过改变电机附近的变压器的电压来改变电机的转速。
当变压器的输出电压降低时，也会降低电机的转速。
3. 装有系数调速器的直流电机装有系数调速器的直流电机可以使用直接控制电机电压的方式来调速。
这种方法可以提供更精确的调速和较高的效率。
4. PWM调速PWM调速是通过改变电机驱动芯片的PWM脉冲宽度来改变电机的转速。
这种调速方法可以达到很高的精度，并且可以很好地控制电机的细节。
五、直流电机调速方案的应用下面将介绍几个常见的直流电机调速方案的应用场景。
1. 工业生产中的电机控制直流电机调速在工业生产中的应用非常广泛。
例如，机床设备、生产线和工程机械等都需要使用直流电机，并根据需要进行调速。
2. 机器人的动力源直流电机是机器人的常用动力源之一，直流电机调速可以精确地控制机器人的行动。
3. 电动工具的控制电动工具，例如电动钻、电动锤，需要根据需要自动调整转速以适应不同的材料和工作条件。
直流电动机调速课程设计
直流电动机调速课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解直流电动机的基本构造、工作原理和调速方法；2. 使学生掌握直流电动机调速的相关理论知识，如电枢电压调速、励磁电流调速和串电阻调速；3. 帮助学生了解直流电动机调速在实际应用中的关键作用和价值。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际直流电动机调速问题的能力；2. 让学生学会使用相关仪器、设备进行直流电动机调速实验，提高动手操作能力；3. 培养学生团队协作、沟通交流的能力，以小组合作形式完成实验任务。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对直流电动机调速技术的兴趣，培养科技创新精神；2. 培养学生严谨、务实的科学态度，关注实际问题的解决；3. 增强学生的环保意识，认识到调速技术在节能减排方面的重要性。
课程性质：本课程为高二年级物理课程，旨在让学生掌握直流电动机调速的基本原理和实际应用。
学生特点：高二年级学生已具备一定的物理知识基础，具有较强的逻辑思维能力和动手操作能力。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
通过课程学习，使学生能够达到上述课程目标，并为后续相关课程的学习奠定基础。
在教学过程中，关注学生的学习进度，及时调整教学策略，确保课程目标的实现。
二、教学内容1. 理论知识：（1）直流电动机的基本构造、工作原理及分类；（2）直流电动机调速原理，包括电枢电压调速、励磁电流调速和串电阻调速；（3）调速性能指标及影响调速性能的因素。
2. 实践操作：（1）使用仿真软件或实验设备进行直流电动机调速实验；（2）学习并掌握相关仪器、设备的使用方法；（3）小组合作完成实验任务，分析实验结果，探讨调速方法在实际应用中的优缺点。
3. 教学大纲：（1）第1课时：介绍直流电动机的基本构造、工作原理及分类；（2）第2课时：讲解直流电动机调速原理及调速方法；（3）第3课时：分析调速性能指标及影响调速性能的因素；（4）第4课时：实践操作，进行直流电动机调速实验；（5）第5课时：总结实验结果，讨论调速方法在实际应用中的优缺点。
直流电机调速系统课程设计报告指导书
直流电机调速系统课程设计指导书一、实验目的1、通过对KZ－D系统开环机械特性和闭环机械特性的实测及研究，加深对负反应控制的根本原理的理解。
2、掌握操作实际系统的方法和必要参数的测定方法。
3、研究系统各参数间的根本关系及各参数变化对系统的影响。
4、加深比照例积分调节器动态传输特性的认识，了解其在无静差自动控制系统中的作用。
5、通过实践掌握工程实践中常见的双闭环无静差调速系统参数设计计算和ST调试方法。
5 DD03-2电机导轨﹑测速发电机及转速表6 DJ13 直流复励发电机7 DJ15 直流并励电动机8 D42 滑线变阻器串联形式：0.41A，1.8kΩ并联形式：0.82A，900Ω9 数字存储示波器自备10 万用表自备三、实验线路及原理晶闸管直流调速系统由整流变压器、晶闸管整流调速装置、平波电抗器、电动机-发电机组等组成。
在本实验中，整流装置的主电路为三相桥式电路，控制电路可直接由给定电压U g作为触发器的移相控制电压U ct，改变U g的大小即可改变控制角α，从而获得可调的直流电压，以满足实验要求。
实验系统的组成原理图如图5-1所示。
图1-1 实验系统原理图四、实验容(1) 测定晶闸管直流调速系统主电路总电阻值R,电感值L,s K , 测定直流电动机电势常数C e 测定晶闸管直流调速系统机电时间常数T M (2) 转速调节器的调试,电流调节器的调试(3) 设计调速系统。
调速指标为D =10，S <10%；测定系统开环机械特性和∆n nom ，判断能否满足调速指标；如果不能满足，可采用转速负反应；计算及整定比例调节器参数、反应系数；测定闭环系统的机械特性。
(4) 设计及调试双闭环无静差KZ －D 调速系统要求额定转速时S ≤2%，电流超调量σi %<5%，转速起动到额定转速时，超调量σn ed n %<10%，负载扰动恢复时间小于05.s ，电动机过载倍数λ=12.，电流反应系数A V 615.4=β。
直流电动机的调速方法
直流电动机的调速方法直流电动机是一种常见的电动机，广泛应用于工业生产和家用电器中。
在实际应用中，往往需要对直流电动机进行调速，以满足不同工况下的需求。
下面将介绍几种常见的直流电动机调速方法。
一、电压调制调速。
电压调制调速是通过改变电动机的供电电压来实现调速的方法。
当电动机的供电电压改变时，电动机的转速也会相应地改变。
这种方法简单易行，成本低廉，但是调速范围有限，且效果不够理想。
二、串联电阻调速。
串联电阻调速是通过串联电阻来改变电动机的电枢电流，从而实现调速的方法。
串联电阻越大，电动机的电枢电流越小，转速也会相应地减小。
这种方法调速范围较大，但是效率较低，且需要考虑电阻的散热和功率损耗的问题。
三、场励调速。
场励调速是通过改变电动机的励磁电流来实现调速的方法。
当励磁电流增大时，磁场增强，电动机的转速也会增大。
这种方法调速范围广，效率较高，但是需要专门的励磁设备和控制系统。
四、PWM调速。
PWM调速是通过改变电动机的供电脉冲宽度来实现调速的方法。
通过控制开关器件的导通时间，可以改变电动机的平均电压，从而实现调速。
这种方法调速范围广，效率高，但是需要专门的PWM控制器和反馈系统。
五、变频调速。
变频调速是通过改变电动机的供电频率来实现调速的方法。
通过变频器控制电源的频率，可以实现电动机的调速。
这种方法调速范围广，效率高，但是设备成本较高。
综上所述，直流电动机有多种调速方法，每种方法都有其适用的场合和特点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的调速方法，以实现最佳的调速效果。
希望本文对直流电动机的调速方法有所帮助。
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。
实验三十六 并励直流电动机电枢回路串电阻起动与调速
实验三十六并励直流电动机电枢回路串电阻起动与调速1．实验元件代号名称型号规格数量备注QS1 低压断路器DZ47 5A/3P 1QS2 低压断路器DZ47 3A/2P 1FU1 螺旋式熔断器RL1-15 配熔体3A 2FU2 瓷插式熔断器RC1-5A 2A 2KM1，KM2KM3，KA交流接触器CJX2-9/380 AC380V 4KT1，KT2 断电延时时间继电器JS7-3A AC380V 2R1，R2 电阻90Ω1.3A 2SA 万转开关LW5－16/H1196 1KI1 过电流继电器JL14-11Z 2．5A 1KI2 欠电流继电器DL-13 0．08-0．16A 1M 并励直流电动机220V1.1A185W1600r/min1V 二极管2CZ 1000V5A 1 R3 电阻BX7D-1/6 1800Ω 1 2．实验电路图3．实验过程电枢回路串电阻器的起动与调速控制电路工作过程如下：1）起动前的准备工作状态将主令开关SA手柄放在零位，电枢电源的开关合上，接通直流电压220V，再合上控制电路的开关，因为直流电动机并励直流绕组中流过额定电流，欠电流继电器KI2线圈通电吸合，零位继电器KA 回路中KI2的常开触头闭合，主回路过电流继电器KI1不动作，通过SA①②使KA线圈通电，并触头自锁。
与此同时，时间继电器KT1、KT2的线圈也通电，其延时闭合动断触头立即分开，以保证起动电阻R1与R2都串入。
2）起动。
起动时可将SA手柄由零位直接板到3位，这时KM1通电，主触头闭合，接通电动机电枢电路，电动机在电枢串有两段起动电阻R1与R2的情况下开始起动。
在电动机开始起动的同时，KM1的常闭触头使KT1，KT2同时断电。
KT2经过一段延时后，其延时闭合的动断触头闭合，切除起动电阻R1，电动机进一步加速。
另外KT1，经过一定延时，其延时闭合的动断点闭合，接通加速接触器KM3的线圈回路，KM3的常开主触头闭合，切除最后一段电阻R2，电动机进入全电压进行，起动过程结束。
简述直流电动机的电枢回路串电阻调速的特点
简述直流电动机的电枢回路串电阻调速的特点一、引言直流电动机是一种常见的电动机，广泛应用于各种工业领域。
在工业生产中，要求电机能够根据需要进行调速，以适应不同的工作条件。
在直流电动机中，串联电阻调速是一种常见的调速方式。
本文将对直流电动机的串联电阻调速进行详细介绍。
二、直流电动机的基本原理直流电动机是一种将直流电能转换为机械能的设备。
其基本组成部分包括定子、转子、碳刷和端子盒等。
当外加直流电源施加在定子上时，在定子内部会产生一个旋转磁场，这个旋转磁场会与转子内部的磁场相互作用，从而使得转子开始旋转。
三、串联电阻调速原理串联电阻调速是一种通过改变直流电动机的回路阻值来实现调速的方法。
其基本原理是在直流电动机的回路中串联一个可变电阻，通过改变这个可变电阻来改变整个回路的总阻值，从而影响到转矩和输出功率等参数。
四、串联电阻调速特点1. 调节范围广：串联电阻调速可以实现较大的调节范围，一般可以达到额定转矩的50%~150%之间。
2. 调节稳定性好：串联电阻调速的调节稳定性较好，可以在较大负载时保持较为稳定的转速。
3. 调节精度低：由于串联电阻调速是通过改变整个回路的总阻值来实现调节的，因此其调节精度相对较低，在一些精度要求较高的场合可能无法满足要求。
4. 效率低下：串联电阻调速会增加整个回路的电阻损耗，从而导致效率降低。
五、串联电阻调速应用场合1. 适用于负载波动较小、转矩要求不高、且要求可靠性和稳定性的场合。
2. 适用于需要频繁开停机或需要反向运行的场合。
3. 适用于需要进行中低功率、中低速运行的场合。
六、结论串联电阻调速是一种常见的直流电动机调速方式，具有调节范围广、稳定性好等优点。
但其也存在着效率低下和调节精度低等缺点。
在实际应用中，需要根据具体的工作条件和要求选择合适的调速方式。
直流电机的调速方法
第八章直流调速系统8.1 概述调速方法通常有机械的、电气的、液压的、气动的几种，仅就机械与电气调速方法而言，也可采用电气与机械配合的方法化机械变速机构，提高传动效率，操作简单，易于获得无极调速，便于实现远距离控制和自动控制，因此，在生产机械中广泛采由于直流电动机具有极好的运动性能和控制特性，尽管它不如交流电动机那样结构简单、价格便宜、制造方便、维护容易，但是近年来，随着计算机技术、电力电子技术和控制技术的发展，交流调速系统发展很快，在许多场合正逐渐取代直流调速系统。
但是主要形式。
在我国许多工业部门，如轧钢、矿山采掘、海洋钻探、金属加工、纺织、造纸以及高层建筑等需要高性能可控电力拖动调速系统在理论上和实践上都比较成熟，从控制技术的角度来看，它又是交流调速系统的基础。
因此，我们先着重讨论直流调速8.1.1直流电机的调速方法根据第三章直流电机的基本原理，由感应电势、电磁转矩以及机械特性方程式可知，直流电动机的调速方法有三种：（1）调节电枢供电电压U。
改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压，从电动机额定转速向下变速，属恒转矩系统来说，这种方法最好。
变化遇到的时间常数较小，能快速响应，但是需要大容量可调直流电源。
（2）改变电动机主磁通。
改变磁通可以实现无级平滑调速，但只能减弱磁通进行调速（简称弱磁调速），从电机额遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多，响应速度较慢，但所需电源容量小。
（3）改变电枢回路电阻。
在电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法，设备简单，操作方便。
但是只能进行有级调速么调速作用；还会在调速电阻上消耗大量电能。
改变电阻调速缺点很多，目前很少采用，仅在有些起重机、卷扬机及电车等调速性能要求不高或低速运转时间不长的传动速配合使用，在额定转速以上作小范围的升速。
因此，自动控制的直流调速系统往往以调压调速为主，必要时把调压调速和弱磁直流电动机电枢绕组中的电流与定子主磁通相互作用，产生电磁力和电磁转矩，电枢因而转动。
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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指导教师评定成绩：审定成绩：湖南交通工程学院课程设计报告设计题目：直流电机的串电阻调速过程设计院系：电气与信息工程系学生姓名：张蕴专业：电气工程及其自动化班级：14级电气工程及其自动化（1）班学号：144139240471指导教师：陈海文设计时间：2017 年11 月课程设计任务书一、设计题目直流电机的串电阻调速过程设计二、设计任务和要求1.熟练直流电机的机械特性和电气特性；2.根据图片提示，综合运用知识分析直流电机的运行过程；3.计算每个阶段变化过程中的阻值对系统的影响；4.推导出每个速度变化过程中电阻值的公式；5.根据以下直流电动机特性Pn=85KW Uan=380V Ian=176A Nn=1450r/min欲用电枢串电阻启动，启动级数初步为3级1)选择启动电流I1,切换电流I2和切换电流I32)求出起切电流比3)求出启动时电枢电路的总电阻Ram4)求出启动级数m5)重新计算，校验I2,I36)求出各级总电阻7)求出各级启动电阻8)结论9)提交整个设计报告和测试报告目录一、直流电动机的综述 (4)二、他励直流电动机 (5)三、设计内容 (12)四、结论 (14)五、心得体会 (16)六、参考文献 (17)一、综述直流电动机因其良好的调速性能而在电力拖动中得到广泛应用。
直流电动机按励磁方式分为永磁、他励和自励3类,其中自励又分为并励、串励和复励3种。
直流电动机 - 特点：(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。
直流电动机–工作原理：如上图（a）所示，则有直流电流从电刷 A 流入，经过线圈abcd，从电刷 B 流出，根据电磁力定律，载流导体ab和cd收到电磁力的作用，其方向可由左手定则判定，两段导体受到的力形成了一个转矩，使得转子逆时针转动。
如果转子转到如上图（b）所示的位置，电刷 A 和换向片2接触，电刷 B 和换向片1接触，直流电流从电刷 A 流入，在线圈中的流动方向是dcba，从电刷B 流出。
此时载流导体ab和cd受到电磁力的作用方向同样可由左手定则判定，它们产生的转矩仍然使得转子逆时针转动。
这就是直流电动机的工作原理。
外加的电源是直流的，但由于电刷和换向片的作用，在线圈中流过的电流是交流的，其产生的转矩的方向却是不变的。
实用中的直流电动机转子上的绕组也不是由一个线圈构成，同样是由多个线圈连接而成，以减少电动机电磁转矩的波动，绕组形式同发电机。
二、他励直流电动机他励直流电动机由励磁绕组和电枢绕组分别由两个独立的直流电源供电。
在励磁电压U f的作用下，励磁绕组中通过励磁电流I f，从而产生主磁极磁通φ。
在电枢电压U a的作用下，电枢绕组中通过电枢电流I a。
电枢电流与磁场相互作用产生机械以某一转速n运转。
电枢旋转时，切割磁感线产生电动势E.电动势的方向与电枢电流的方向相反。
2.1 他励直流电动机机械特性2.1.1 他励直流电动机固有特性图2-1他励直流电动机固有特性2.1.2 他励直流电动机人为特性图2-2电枢串电阻起动时的人为特性图2-3降低电枢电压人为特性(U N<U1)2.2 他励直流电动机的起动2.2.1 降低电枢电压起动这种方法需要有一个可改变电压的直流电源专供电枢电路之用。
例如利用直流发电机、晶闸管可控整流电源或直流斩波电源等。
起动时，加上励磁电压U f，保持励磁电流I f为额定值不变，电枢电压U a 从零逐渐升高到额定值。
这种起动方法的优点是起动平稳，起动过程中能量损耗小，易于实现自动化。
缺点是初期投资大。
2.2.2 增加电枢电阻起动在实际中，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。
(1) 启动过程分析如图4(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R K1+R K2 ,电枢回路总电阻为R al =r a +R K1 +R K2。
这是启动电流为 I 1=al R U =21K K a R R r U ++ 与起动电流所对应的起动转矩为T 1。
对应于由电阻所确定的人为机械特性如图4(b)中的曲线1所示。
(a) 电路图 (b) 特性图图4 直流他励电动机分二级起动的电路和特性根据电力拖动系统的基本运动方程式dωT-T L=Jdt式中 T——电动机的电磁转矩；T L——由负载作用所产生的阻转矩；dω——电动机转矩克服负载转矩后所产生的动态转矩。
Jdt由于起动转矩T1大于负载转矩T L，电动机受到加速转矩的作用，转速由零逐渐上升，电动机开始起动。
在图4(b)上，由a点沿曲线1上升，反电动势亦随之上升，电枢电流下降，电动机的转矩亦随之下降，加速转矩减小。
上升到b点时，为保证一定的加速转矩，控制触点KM1闭合，切除一段起动电阻R K1。
b点所对应的电枢电流I2称为切换电流，其对应的电动机的转矩T2称为切换转矩。
切除R K1后，电枢回路总电阻为R a2=r a+R K2。
这时电动机对应于由电阻R a2所确定的人为机械特性，见图4(b)中曲线2。
在切除起动电阻R K1的瞬间，由于惯性电动机的转速不变，仍为n b，其反电动势亦不变。
因此，电枢电流突增，其相应的电动机转矩也突增。
适当地选择所切除的电阻值R K1，使切除R K1后的电枢电流刚好等于I1，所对应的转矩为T2，即在曲线2上的c点。
又有T1>T2，电动机在加速转矩作用下，由c点沿曲线2上升到d点。
控制点KM2闭合，又切除一切起动电阻R K2。
同理，由d 点过度到e点，而且e点正好在固有机械特性上。
电枢电流又由I2突增到I1，相应的电动机转矩由T2突增到T1。
T1> T L，沿固有特性加速到g 点T=T L ，n=n g 电动机稳定运行，起动过程结束。
在分级起动过程中，各级的最大电流I 1(或相应的最大转矩T 2)及切换电流I 2(或与之相应的切换转矩T 2)都是不变的，这样，使得起动过程有较均匀的加速。
要满足以上电枢回路串接电阻分级起动的要求，前提是选择合适的各级起动电阻。
下面讨论应该如何计算起动电阻。
(2) 起动电阻的计算 在图4(b)中，对a 点，有I 1=1a R U即 R a1=1I U 当从曲线1(对应于电枢电路总电阻 R a1=r a + R K1 +R K2)转换得到曲线2(对应于总电阻R a2=r a +R K2)时，亦即从点转换到点时，由于切除电阻R K1进行很快，如忽略电感的影响，可假定n b =n c ，即电动势E b =E c ，这样在点有I 2=1a bR U U - 在c 点I 1=2a c R U U -两式相除，考虑到E b =E c ，得2121a a R R I I = 同样，当从d 点转换到e 点时，得21I I =aa r R 2这样，如图4所示的二级起动时，得2121a a R R I I ==aa r R 2推广到m 级起动的一般情况，得 β=2121a a R R I I ==a a r R 2=…=am m a R R )1(-=aamr R 式中λ为最大起动电流I 1与切换电流I 2之比，称为起动电流比(或起动转矩比)，它等于相邻两级电枢回路总电阻之比。
由此可以推出aa r R 1=m β 式中m 为起动级数。
由上式得 β=m aa r R 1如给定λ ,求m,可将式aa r R 1=m β取对数得 m=βlg lg 1⎪⎭⎫ ⎝⎛aa r R由式β=2121a a R R I I ==a a r R 2=…=am m a R R )1(-=aamr R 可得每级电枢回路总电阻 R a1=βR a2=m βr a R a2=βR a3=1-m βr a R a(m-1)=βR am =2βr aR am =βr a各级启动电阻为R K1=R a1-R a2 R K2=R a2-R a3 R K3=R a3-R a4 R K(m-1)=R a(m-1)-R am R Km =R am -r a起动最大电流I 1及切换电流I 2按生产机械的工艺要求确定，一般 I 1=(1.5~2.0)I NI 2=(1.1~1.2)I N及电动机相应的转矩T 1=(1.5~2.0)I N T 2=(1.1~1.2)I N (3) 计算分级启动电阻，有两种情况：1、启动级数m 未定，初选β→R am =m βr a →求m ，取成整数m →计算β值→计算各级电阻或分断电阻。
2、启动级数m 已定,选定I 1→R m =1I U→计算β值→计算各级电阻或分级电阻。
三、设计内容1）选择启动电流I 1和切换电流I 2I 1=(1.5～2.0)I aN =(1.5～2.0)×497A =(745.5～994)A I 2=(1.5 ～1.2)I aN =(1.1～1.2) ×497A =(546.7～596.4)A 选择I 1=840A ，I 2=560A 。
2）求出起切电流比ββ=21I I =1.5 3）求出启动时电枢电路的总电阻R am R am =1I U aN=0.524Ω （4）求出启动级数mm=βlg lg ⎪⎭⎫ ⎝⎛a am r R =4.76取m=55）重新计算β，校验I 2β=m aam r R =1.47I 2=β1I =571A I 2在规定范围之内。
6）求出各级总电阻R 5=β5r a =1.475⨯0.076Ω=0.52Ω R 4=β4r a =1.474⨯0.076Ω=0.35ΩR3=β3r a=1.473⨯0.076Ω=0.24ΩR2=2βr a=1.472⨯0.076Ω=0.16ΩR1=βr a=1.47⨯0.076Ω=0.11ΩR0=R a=0.076Ω7）求出各级启动电阻R st1=R1-R0=(0.11-0.076)Ω=0.034ΩR st2=R2-R1=(0.16-0.11)Ω=0.05ΩR st3=R3-R2=(0.24-0.16)Ω=0.08ΩR st4=R4-R3=(0.35-0.24)Ω=0.11ΩR st5=R5-R4=(0.52-0.35)Ω=0.27Ω四、结论1)额定功率较小的电动机可采用在电枢电路内串起动变阻器的方法起动。