直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速與反轉(zhuǎn)

直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速與反轉(zhuǎn)

①直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)從接通電源開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)，直至升速到某一固定轉(zhuǎn)數(shù)穩(wěn)定運(yùn)行，這一過(guò)程稱(chēng)為電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程。直流電動(dòng)機(jī)有全壓?jiǎn)��?dòng)、變阻器啟動(dòng)和降壓?jiǎn)��?dòng)三種方法。

a.全壓?jiǎn)��?dòng)。全壓?jiǎn)��?dòng)就是將電動(dòng)機(jī)直接接入到額定電壓的電源上啟動(dòng)。由于電動(dòng)機(jī)所加的是額定電源，而電動(dòng)機(jī)開(kāi)始接通電源瞬間電樞不動(dòng)，電樞反電動(dòng)勢(shì)E。為零，所以啟動(dòng)時(shí)電流很大。啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)最大電流為正因?yàn)殡妱?dòng)機(jī)啟動(dòng)電流很大，所以啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)迅速，啟動(dòng)時(shí)間短。

不過(guò)，電動(dòng)機(jī)一旦開(kāi)始運(yùn)轉(zhuǎn)，電樞繞組就有感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生，且轉(zhuǎn)數(shù)越高，電樞反電動(dòng)勢(shì)就越大。隨著電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)上升，電流迅速下降，電磁轉(zhuǎn)矩也隨之下降。當(dāng)電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與負(fù)載阻力轉(zhuǎn)矩相平衡時(shí)，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程結(jié)束而進(jìn)人穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

全壓?jiǎn)��?dòng)的優(yōu)點(diǎn)是不需其他設(shè)備，操作簡(jiǎn)便；缺點(diǎn)是啟動(dòng)電流大。它只適用于小型電動(dòng)機(jī)，如家用電器中的直流電動(dòng)機(jī)。

b.變阻器啟動(dòng)。變阻器啟動(dòng)就是在啟動(dòng)時(shí)將一組啟動(dòng)電阻RP串人電樞回路，以限制啟動(dòng)電流，而當(dāng)轉(zhuǎn)數(shù)上升到額定轉(zhuǎn)數(shù)后，再把啟動(dòng)變阻器從電樞回路中切除。

變阻器啟動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是啟動(dòng)電流��；缺點(diǎn)是變阻器比較笨重，啟動(dòng)過(guò)程中要消耗很多的能量。

。．降壓?jiǎn)��?dòng)。降壓?jiǎn)��?dòng)就是在啟動(dòng)時(shí)通過(guò)暫時(shí)降低電動(dòng)機(jī)供電電壓的辦法來(lái)限制啟動(dòng)電流，當(dāng)然降壓?jiǎn)��?dòng)要有一套可變電壓的直流電源，這種方法只適合于大功率電動(dòng)機(jī)。

②直流電動(dòng)機(jī)的調(diào)速。在電動(dòng)機(jī)的機(jī)械負(fù)載不變的條件下改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)即被稱(chēng)為調(diào)速，調(diào)速的方法可以從電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性方程中看出，即

L"LMp,式中，當(dāng)轉(zhuǎn)矩M不變（即負(fù)載不變）時(shí)，影響電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)數(shù)的有電源電壓U、電樞電阻：。和主磁通中，只要改變其中的一個(gè)，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)就可得到調(diào)整。

a.改變電樞回路串聯(lián)電阻的調(diào)速法。電動(dòng)機(jī)制成以后，其電樞電阻二。是一定的，但是可以在電樞回路中串聯(lián)一個(gè)可變電阻RP來(lái)實(shí)現(xiàn)調(diào)速，如圖所示。這種方法增加了串聯(lián)電阻上的損耗，使電動(dòng)機(jī)的效率降低，特性變軟。如果負(fù)載稍有變動(dòng)，則電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)就會(huì)有較大的變化，因而對(duì)要求恒速的負(fù)載不利。

b.改變勵(lì)磁回路電阻的調(diào)速法。為了改變磁通必，在勵(lì)磁電路中串聯(lián)一只調(diào)速電阻器RP,如圖4-98所示，改變調(diào)速電阻器RP的阻值就可改變勵(lì)磁電流，進(jìn)而使主磁通筍得以改變，實(shí)現(xiàn)調(diào)速。這種調(diào)速方法只能減小磁通使轉(zhuǎn)數(shù)上升，特點(diǎn)是調(diào)速后的機(jī)械特性變硬。

c.改變端電壓調(diào)速法。改變電樞的端電壓U也可以相應(yīng)地提高或降低直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)。由于電動(dòng)機(jī)的電壓不得超過(guò)額定電壓，因而這種調(diào)速方法只能把轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)低，不能調(diào)高。

③直流電動(dòng)機(jī)的反轉(zhuǎn)。錄音機(jī)和錄像機(jī)中的電動(dòng)機(jī)必須既能正轉(zhuǎn)，也能反轉(zhuǎn)。直流電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)是很容易的。由前面可知，改變電樞繞組電流方向，或者改變定子磁場(chǎng)的方向，都可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)向。但對(duì)于永磁式直流電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，則只能通過(guò)改變電流方向來(lái)實(shí)現(xiàn)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的目的。

圖是直流電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制原理電路。圖中，RP1, RP2是可調(diào)電阻器。改變RPl的阻值可以改變勵(lì)磁繞組的電流，起到調(diào)節(jié)磁場(chǎng)強(qiáng)、弱的目的；改變RP2的阻值，可以改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。圖中的雙刀雙擲開(kāi)關(guān)S是用來(lái)改變電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向的控制開(kāi)關(guān)。當(dāng)將開(kāi)關(guān)S撥向“1”時(shí)，電流從a電刷流入，從b電刷流出；當(dāng)將開(kāi)關(guān)S撥向+2時(shí)，電流從b電刷流入，從a電刷流出。可見(jiàn)，改變開(kāi)關(guān)S的狀態(tài)，就能改變電樞繞組的電流方向，從而實(shí)現(xiàn)改變電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向的目的。