直流电动机启动及调速

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1、9-4 直流电动机的启动直流电动机的启动启动要求：启动要求：启动转矩大，启动快启动转矩大，启动快启动时的电流冲击不要太大启动时的电流冲击不要太大启动设备简单，便于控制启动设备简单，便于控制RfRsIf Ia I E-aaaRIEUaaaRIEUaaaREUIaeRnCUaaRUI刚启动时：刚启动时：atICT为了限制启动电流，提高启动转矩为了限制启动电流，提高启动转矩电枢回路加大电阻，电枢回路加大电阻，励磁回路减小电阻励磁回路减小电阻aI0n电枢回路加大电阻电枢回路加大电阻aaaREUIaRUSaaRRUI励磁回路减小电阻励磁回路减小电阻TIRffM1SR3SR2SR1C2C3C9-5 直流电

2、动机的调速直流电动机的调速n0I Ia an n转速特性：转速特性：eaaeCRICUn0naaaRIEUaaNeRIUnCnn00n理想空载转速理想空载转速n转速降落转速降落直流电动机固有机械特性特性直流电动机固有机械特性特性eaaeCRICUnatICTTCCRCUnteae2n n0Tn n0n)(Tfn taCTInnn0转速特性：转速特性：TCCRCUnteae2根据公式：根据公式：调速的方法有调速的方法有 3 种：种：调电枢电压调电枢电压U调磁通调磁通电枢回路加入电阻电枢回路加入电阻0nUNU2U1T2T0n01n02n调电枢电压调电枢电压Un0TT2N12调磁通调磁通在额定电压以

3、下调节在额定电压以下调节在饱和点以下调节，削磁调速在饱和点以下调节，削磁调速电枢回路加入电阻电枢回路加入电阻缺点是：电阻箱笨重，长时间运行损耗大缺点是：电阻箱笨重，长时间运行损耗大nT00n2T实验三实验三 直流并励电动机直流并励电动机1、工作特性和机械特性、工作特性和机械特性保持保持 和和 不变，测取不变，测取 和和NUU fNfIIn2T)(aIfn)(2Tfn aeaeICRCUnTCCRCUnteae2n=f(If(Ia a)n0I Ia an n0n2、调速特性、调速特性(1)改变电枢电压调速改变电枢电压调速保持保持：常数fNfII常数2T)(aUfn 2teeCCTCUn0nUNU

4、2U1T2T0n01n02nTnn0 调节电枢电压调节电枢电压 U U，机械特性具有不同的理想空载转，机械特性具有不同的理想空载转速速 ，但斜率，但斜率 相同。相同。0n（2）改变励磁电流调速）改变励磁电流调速TCCRCUnteae2Tnn0保持保持：NUU 常数2T01R)(fIfn 测取测取：n0T TT2N12课课习习题题习题课习题课1、一台并励直流电动机发现电枢电流过大，、一台并励直流电动机发现电枢电流过大，励磁回路无故障，电枢电压正常，为减小电枢励磁回路无故障，电枢电压正常，为减小电枢电流应该：电流应该：A、在电枢电路中加入限流电阻、在电枢电路中加入限流电阻B、减小负载、减小负载C、

5、减小电枢电压、减小电枢电压2TT atICT2、一台并励直流电动机发现电枢电流过大，、一台并励直流电动机发现电枢电流过大，电枢电压偏低，负载不变，为减小电枢电流应电枢电压偏低，负载不变，为减小电枢电流应该：该：A、在电枢电路中加入限流电阻、在电枢电路中加入限流电阻B、减小负载、减小负载C、提高电枢电压、提高电枢电压3：直流电动机带恒转矩负载运行，如果增加它的：直流电动机带恒转矩负载运行，如果增加它的励磁电流，励磁电流，怎样变化？怎样变化？TaEaIn2TT 电磁转矩不变电磁转矩不变atICTfIaIT2n0T TN轻载轻载aaaRIEUaaaRIUEaaEITCCRCUnteae2n?n?aE

6、4、并励电动机空载运行，如果励磁回路突然断、并励电动机空载运行，如果励磁回路突然断开，说明开，说明 各量将如何变化？各量将如何变化？aInatICT根据：根据：aI0TT 电磁转矩平衡空载转矩电磁转矩平衡空载转矩n0T TNn分析转速分析转速 n 变化最好利用机械特性变化最好利用机械特性比较固有机械特性和变化后的机械特性与负载的交点比较固有机械特性和变化后的机械特性与负载的交点空载空载0TT 5、并励电动机重载运行，如果励磁回路突然断、并励电动机重载运行，如果励磁回路突然断开，说明开，说明 各量将如何变化？各量将如何变化？aIn2TT aIatICT2T很重很重n0T TN空载空载0TT 重载

7、重载2TT n6、要改变下列直流电动机的转向时，应采取、要改变下列直流电动机的转向时，应采取什么措施？什么措施？1、串励直流电动机、串励直流电动机2、并励直流电动机、并励直流电动机3、复励直流电动机、复励直流电动机改变直流电动机转向需要改变电磁转矩的方向即可改变直流电动机转向需要改变电磁转矩的方向即可根据：根据：atICTaI或改变或改变 方向方向改变改变 方向方向不能同时改变不能同时改变 的方向的方向aI和串励直流电动机串励直流电动机Ia+-MU121212fIIa-+MU12fI如果单纯改变电枢电流如果单纯改变电枢电流改变电枢电流后磁通也随之改变改变电枢电流后磁通也随之改变Ia+-MU12

8、12fI用接触器的触点把励磁绕组用接触器的触点把励磁绕组的的 1，2 端接点对调一下端接点对调一下如果不改变电枢电流如果不改变电枢电流12fI只改变磁通方向只改变磁通方向Ia+-MU并励直流电动机并励直流电动机12 把励磁绕组的把励磁绕组的 1，2 端接点对调一下即可单纯端接点对调一下即可单纯改变磁通方向。改变磁通方向。复励直流电动机复励直流电动机Ia+-MU3412把励磁绕组把励磁绕组 1，2 端接点对调端接点对调同时把励磁绕组同时把励磁绕组 3，4 端接点也对调端接点也对调 改变电动机电磁转矩方向就可以改变电动改变电动机电磁转矩方向就可以改变电动机的转动方向。机的转动方向。简单地说：简单地

9、说：atICT 只能改变与电磁转矩相关的一项电磁量，只能改变与电磁转矩相关的一项电磁量，或或 的方向的方向aI最好选择只改变磁通方向最好选择只改变磁通方向7、一台并励直流电动机，、一台并励直流电动机，VUN1101.0aRAIa40min/1000 rn 在某负载下运行时在某负载下运行时现在使负载转矩增加到其现在使负载转矩增加到其 4 倍，问电动机电倍，问电动机电枢电流和转速各为多少？枢电流和转速各为多少？n n0T0nTCCRCUnteae2n2T24TnatICTT2aaII4aaaRIEUaaeRInCUnRIUCaae10001.040110eCA160404nEa106.0n n0T

10、0nn2T24TnNaaNnRIU106.0eaaNCRIUn106.01.0404110min/8.886 r一般来说一般来说 是不随负是不随负载而变化的，可通过额定载而变化的，可通过额定值间接求解出值间接求解出eCNaenECaNaEENeennmmCCNnnNaNanEEnNaNaNnIUIU42TT 2TT 2TTatICTaI电枢电流随负载增加自动提高电枢电流随负载增加自动提高但是，在新平衡点时，转速却不能恢复原来的转速。但是，在新平衡点时，转速却不能恢复原来的转速。8、一台直流并励电动机当电枢电压忽然下降时，、一台直流并励电动机当电枢电压忽然下降时，负载保持不变负载保持不变A、电枢

11、总电流保持不变、电枢总电流保持不变B、电枢总电流随电枢电压下降而下降、电枢总电流随电枢电压下降而下降C、电枢总电流随电枢电压下降而增大、电枢总电流随电枢电压下降而增大Ia+-MUfIfIU2TT aMICTaI8、一台直流并励电动机当电枢电压忽然下降时，、一台直流并励电动机当电枢电压忽然下降时，负载保持不变负载保持不变A、电枢总电流保持不变、电枢总电流保持不变B、电枢总电流随电枢电压下降、电枢总电流随电枢电压下降C、电枢总电流随电枢电压下降而增大、电枢总电流随电枢电压下降而增大9、当直流电动机发生飞车时、当直流电动机发生飞车时电流会突然变大电流会突然变大0TT aMICT电枢电流电枢电流aI

12、所以，在直流电动机负载不变时，电所以，在直流电动机负载不变时，电枢电流忽然不明原因地提高，可能发生了枢电流忽然不明原因地提高，可能发生了飞车现象飞车现象 此时，故障出现在励磁回路，而不是此时，故障出现在励磁回路，而不是电枢回路。电枢回路。10、直流电动机起动电流由直流电动机起动电流由A、负载大小决定负载大小决定B、励磁电流决定励磁电流决定C、电枢电阻决定电枢电阻决定D、由以上共同因素决定由以上共同因素决定2TT nTTTT22atICTaaaRIEUaaaREUIaI11、一台并励直流电动机空载转速、一台并励直流电动机空载转速A、小于额定转速、小于额定转速B、大于额定转速、大于额定转速C、等于

13、额定转速、等于额定转速n n0T0n2TNn12、一台并励直流电动机空载电枢电流、一台并励直流电动机空载电枢电流A、小于额定电流、小于额定电流B、大于额定电流、大于额定电流C、等于额定电流、等于额定电流0TT 只需要很小的只需要很小的电枢电流即可电枢电流即可13、并励直流直流电动机、并励直流直流电动机AIaN7.15VUN230min/2000rnN1aR（包括电刷的接触电阻）（包括电刷的接触电阻）610fR求：空载时的转速为多少？并分析该机械特性是硬求：空载时的转速为多少？并分析该机械特性是硬特性还是软特性特性还是软特性eNCUn 0NaenECNaaNnRIUeNCUn 0NaenECNa

14、aNnRIU200017.1523010715.010715.0230min/2146rnmin/146r200021460Nnn21461460nn068.0说明并励直流电动机机械特性是硬特性，转速降落不多。说明并励直流电动机机械特性是硬特性，转速降落不多。14、并励直流直流电动机、并励直流直流电动机AIaN7.15VUN230min/2000rnN1aR（包括电刷的接触电阻）（包括电刷的接触电阻）610fR求：两倍负载时的转速为多少？求：两倍负载时的转速为多少？eNCUn 0NaenECNaaNnRIUeNCUn 0NaenECNaaNnRIU200017.1523010715.01071

15、5.0230min/2146rTCCRCUnteaeN27.15210715.012146naeaeNICRCUnaNaII27.152min/6.1836 r15、需要软机械特性时选用、需要软机械特性时选用A、串励直流电动机、串励直流电动机B、他励直流电动机、他励直流电动机C、并励直流电动机、并励直流电动机16、启动直流电动机时启动直流电动机时 电枢电阻，电枢电阻，励磁电阻励磁电阻aaaRIEUaaaREUIaaRUI增大增大atICT减小减小0 n17、一台直流电动机，其外加电源电压和励磁、一台直流电动机，其外加电源电压和励磁回路电阻均保持不变，加恒转矩的负载后，发回路电阻均保持不变，加恒

16、转矩的负载后，发现电枢电流超过额定值，此时若增大电枢回路现电枢电流超过额定值，此时若增大电枢回路中的外串电阻，则电动机的电枢电流中的外串电阻，则电动机的电枢电流A、减小减小B、不变不变C、增大增大atICT2TT aI与与 或或 相关相关2T18、直流电动机调电枢电压调速采用他励直流、直流电动机调电枢电压调速采用他励直流电动机还是并励直流电动机？电动机还是并励直流电动机？并励直流电动机在调电枢电压调速时会并励直流电动机在调电枢电压调速时会牵涉到磁通的变化，会导致电枢电流的变化，牵涉到磁通的变化，会导致电枢电流的变化，甚至会烧坏电机。甚至会烧坏电机。选择他励直流电动机更好。选择他励直流电动机更好。19、并励直流直流电动机、并励直流直流电动机AIaN15VUN2301aR求：堵转电枢电流是额定电枢电流的多少倍？求：堵转电枢电流是额定电枢电流的多少倍？aIn0堵堵 转转aaaREUIaRUA2301230aNI23015230倍33.15