并勵直流電動機基本控制電路安裝與調(diào)試資料

1、1項目十項目十 并勵直流電動機基本控制電路并勵直流電動機基本控制電路學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo) 知識目標(biāo)知識目標(biāo)：v 了解直流電動機的特點及分類。 v 掌握并勵直流電動機起動、正反轉(zhuǎn)和調(diào)速原理。 技能目標(biāo)技能目標(biāo)：v 能正確安裝并勵直流電動機起動、調(diào)速控制電路。 v 能正確安裝并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)和制動控制電路。 v 能根據(jù)電路的故障現(xiàn)象進(jìn)行分析與排除。 2課程導(dǎo)入課程導(dǎo)入并勵直流并勵直流電動機電動機控制電路控制電路 直流電動機具有起動轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高、能夠?qū)崿F(xiàn)無級平滑調(diào)速等一系列優(yōu)點。 直流電動機按勵磁方式分為他勵、并勵、串勵和復(fù)勵四種。如圖10-1所示。 圖10-1 直流電動機的勵磁方

2、式a) 他勵 b) 并勵 c) 串勵 d) 復(fù)勵3任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機起動、調(diào)速電路并勵直流電動機起動、調(diào)速電路任務(wù)二任務(wù)二 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路練習(xí)題練習(xí)題知識拓展知識拓展 串勵直流電動機基本控制電路串勵直流電動機基本控制電路任務(wù)總覽任務(wù)總覽項目十項目十 并勵直流電動機基本控制電路并勵直流電動機基本控制電路4任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路一、并勵直流電動機的起動 電動機工作時，轉(zhuǎn)子總是從靜止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速逐漸上升，最后達(dá)到穩(wěn)定運行狀態(tài)，由靜止?fàn)顟B(tài)到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程稱為起動過程。 由于直流電動機電

3、樞電阻阻值很小，額定電壓下直接起動時，起動電流很大，可達(dá)額定電流的1020倍，起動轉(zhuǎn)矩也很大。過大的起動電流將引起電網(wǎng)電壓的下跌，影響其他用電設(shè)備的正常工作，而電動機自身的換向器也將產(chǎn)生劇烈的火花，同時很大的起動轉(zhuǎn)矩會使軸上受到強烈的機械沖擊，嚴(yán)重時將損壞電力拖動系統(tǒng)中的傳動裝置，所以全壓起動只限用于容量很小的直流電動機。 5任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路 直流電動機常用的起動方法有兩種：一是電樞回路串電阻起動；二是降低電源電壓起動。并勵直流電動機常采用的是電樞回路串聯(lián)電阻起動。 1.手動起動控制電路 10KW以下的小容量直流電動機可采用手動起動變阻

4、器。啟Z型起動變阻器外形如圖10-2所示。它有電壓為110V和220V兩種系列，電壓為110V的啟Z型起動變阻器，可用來起動15KW的直流電動機；電壓為220V的起動變阻器，可用來起動110KW的直流電動機。 圖10-2 啟Z型起動變阻器外形 6任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路圖10-3 并勵直流電動機手動起動控制電路 A1A2為電動機電樞繞組，E1E2為電動機勵磁繞組。 線路中使用了四點式起動變阻器，它的四個接線端E1、L+、A1和L-，分別與電源、電樞繞組和勵磁繞組相連。 15- 靜觸頭 6-電磁鐵 7-弧形銅條 8-手輪 9-銜鐵 10-恢復(fù)彈簧

5、請分析起動過程72.電樞回路串電阻二級起動控制電路 任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路圖10-4 并勵直流電動機電樞回路串電阻起動電路 8二、直流電動機的調(diào)速 aaeUI RnC 直流電動機的調(diào)速有機械調(diào)速、電氣調(diào)速以及機械電氣配合調(diào)速三種方法。下面主要介紹直流電動機的電氣調(diào)速方法。由直流電動機的轉(zhuǎn)速公式： 三種電氣調(diào)速方法：一是電樞回路串電阻調(diào)速；二是改變主磁通調(diào)速；三是改變電樞電壓調(diào)速。 任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路9 1.電樞回路串電阻調(diào)速 電樞回路串電阻調(diào)速是在電樞電路中串接調(diào)速變阻器來實現(xiàn)的。 這種

6、調(diào)速方法的特點是：只能使電動機的轉(zhuǎn)速在額定轉(zhuǎn)速以下范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)節(jié)，故其調(diào)速范圍不大，一般為1.5：1；調(diào)速電阻RP長期通過較大的電樞電流，不但消耗大量的電能，而且使機械特性變軟，轉(zhuǎn)速受負(fù)載影響變化大,所以不經(jīng)濟(jì)，穩(wěn)定性較差；這種調(diào)速方法所需設(shè)備簡單,操作方便，投資少,所以，對于短期工作、功率不太大且機械特性硬度要求不太高的場合仍廣泛采用。圖10-5 并勵直流電動機電樞回路串電阻調(diào)速 任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路10 2.改變主磁通調(diào)速 改變主磁通調(diào)速是通過改變直流電動機勵磁電流大小來實現(xiàn)的。 這種調(diào)速方法的特點是：由于調(diào)速是在勵磁回路中進(jìn)行,功率較

7、小,故能量損失小,控制方便；速度變化比較平滑,但轉(zhuǎn)速只能往上調(diào),不能在額定轉(zhuǎn)速以下調(diào)節(jié),故往往只能與其他調(diào)速方法結(jié)合使用,作為輔助調(diào)速；調(diào)速范圍窄,在磁通減少太多時,由于電樞磁場對主磁場的影響加大,會使電機火花增大,換向困難,最高轉(zhuǎn)速控制在1.2倍額定轉(zhuǎn)速范圍以內(nèi)；在減少勵磁調(diào)速時,如果負(fù)載轉(zhuǎn)矩不變,電樞電流必然增大,要防止電流太大帶來的問題。 圖10-6 并勵直流電動機改變主磁通調(diào)速 任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路11 3.改變電樞電壓調(diào)速 由于電網(wǎng)電壓一般是不變的，所以這種調(diào)速方法適用于他勵直流電動機的調(diào)速控制且必須配置專用的直流調(diào)壓設(shè)備。 工業(yè)

8、生產(chǎn)中，通常采用他勵直流發(fā)電機作為他勵直流電動機電樞的電源，組成直流發(fā)電機電動機拖動系統(tǒng)，簡稱GM系統(tǒng)。 這種調(diào)速方法的特點是：改變電樞調(diào)速時,機械特性的斜率不變,所以調(diào)速的穩(wěn)定性好；電壓可作連續(xù)性變化,調(diào)速的平滑性好,調(diào)速范圍廣；屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速,電動機電壓不允許超過額定值,只能由額定值往下降低電壓調(diào)速；電源設(shè)備投資費較大,但電能損耗小,效率高。 任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路12三、并勵直流電動機的起動、調(diào)速控制電路安裝 1）通電試車前，要認(rèn)真檢查勵磁回路的接線，必須保證連接可靠，以防止電動機運行時出現(xiàn)因勵磁回路斷路失磁引起“飛車”事故。 2）起動

9、時，應(yīng)使調(diào)速變阻器RP短接，使電動機在滿磁情況下起動，起動變阻器RS要逐級切換，不可越級切換或一扳到底。 3）直流電源若采用單相橋式整流器供電時，必須外接13mH的電抗器。 4）通電試車時，必須有指導(dǎo)教師在現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，同時做到安全文明生產(chǎn)。如遇異常情況，應(yīng)立即斷開低壓斷路器QF。 特別提示特別提示任務(wù)一任務(wù)一 并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路并勵直流電動機的起動、調(diào)速電路13一、并勵直流電動機的正反轉(zhuǎn)控制任務(wù)二任務(wù)二 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路圖10-7 并勵直流電動機的正反轉(zhuǎn)控制電路 14二、并勵直流電動機的制動控制任務(wù)二任務(wù)二 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路并

10、勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路1.能耗制動 并勵直流電動機的制動方法有機械制動和電力制動。機械制動常用的方法是電磁抱閘制動器制動；電力制動常用的方法有能耗制動、反接制動和回饋制動三種。 能耗制動是維持直流電動機的勵磁電源不變，只切斷直流電動機電樞繞組的電源，再接入一個外加制動電阻，使電樞繞組與外加制動電阻串接構(gòu)成閉合回路，將機械動能變?yōu)闊崮芟脑陔姌泻椭苿与娮枭?，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)。 15任務(wù)二任務(wù)二 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路圖10-8 并勵直流電動機能耗制動控制電路 16任務(wù)二任務(wù)二 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路2.反接制動

11、反接制動是通過改變電樞電流或勵磁電流的方向，來改變電磁轉(zhuǎn)矩方向，形成制動力矩，迫使電動機迅速停轉(zhuǎn)。并勵直流電動機的反接制動通常是利用改變電樞電流的方向來實現(xiàn)的。圖10-9所示為并勵直流電動機雙向起動反接制動控制電路。 3.回饋制動 回饋制動只適用于當(dāng)電動機的轉(zhuǎn)速大于理想空載轉(zhuǎn)速n0的場合。此時電動機處于發(fā)電機狀態(tài)運行，將發(fā)出的電能回饋給電網(wǎng)，電動機處于發(fā)電制動狀態(tài)。17任務(wù)二任務(wù)二 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路圖10-9 并勵直流電動機雙向起動反接制動控制電路 18三、并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)控制電路安裝1) 通電試車前要認(rèn)真檢查接線是否正確、牢固，特別是勵磁繞組的

12、接線；檢查各元器件動作是否正常，有無卡阻現(xiàn)象；2)將起動變阻器的阻值調(diào)到最大位置，合上低壓斷路器QF，按下正轉(zhuǎn)起動按鈕SB1，用鉗形表測量電樞繞組和勵磁繞組的電流，觀察其大小的變化；同時觀察并記下電動機的轉(zhuǎn)向，待轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，用轉(zhuǎn)速表測其轉(zhuǎn)速。需要停車時按下SB3，并記下自由停車所用的時間t1。3)按下反轉(zhuǎn)起動按鈕SB2，用鉗形表測量電樞繞組和勵磁繞組的電流,觀察其大小的變化；同時觀察并記下電動機的轉(zhuǎn)向，與2)比較看是否兩者相反。否則，應(yīng)切斷電源并檢查接觸器KM1、KM2主觸頭的接線正確與否，改正后重新通電試車。 任務(wù)二任務(wù)二 并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路并勵直流電動機正反轉(zhuǎn)及制動電路特別提示

13、特別提示19知識拓展知識拓展 串勵直流電動機基本控制電路串勵直流電動機基本控制電路一、串勵直流電動機的起動圖10-9 串勵直流電動機手動起動控制電路 串勵直流電動機與并勵直流電動機相比較，主要有以下特點：一是具有較大的起動轉(zhuǎn)矩，起動性能好。二是過載能力強。因此在要求有大的起動轉(zhuǎn)矩、負(fù)載變化時轉(zhuǎn)速允許變化的恒功率負(fù)載的場合，如起重機、電力機車等，宜采用串勵直流電動機。 串勵直流電動機與并勵直流電動機一樣，常采用電樞回路串聯(lián)起動電阻的方法進(jìn)行起動，以限制起動電流。 20知識拓展知識拓展 串勵直流電動機基本控制電路串勵直流電動機基本控制電路1）電源開關(guān)及起動變阻器的安裝為只要接近電動機和被拖動的機械

14、，以便在控制室能看到電動機和被拖動機械的運行情況。2）串勵直流電動機試車時，必須帶29%30%的額定負(fù)載，嚴(yán)禁空載或輕載啟動運行，而且串勵電動機和拖動生產(chǎn)機械之間不要用帶傳動，以防止帶斷裂或滑脫引起電動機“飛車”事故。3）調(diào)速變阻器RP要和勵磁繞組并聯(lián)。起動前，應(yīng)把RP的阻值調(diào)到最大。調(diào)速時，RP的阻值逐漸調(diào)小，使電動機的轉(zhuǎn)速逐漸升高，但其最高轉(zhuǎn)速不得超過2000r/min。特別提示特別提示21知識拓展知識拓展 串勵直流電動機基本控制電路串勵直流電動機基本控制電路二、串勵直流電動機的調(diào)速 串勵直流電動機的電氣調(diào)速方法與他勵和并勵直流電動機的電氣調(diào)速方法相同，即電樞回路串電阻調(diào)速、改變主磁通調(diào)速和改變電樞電壓調(diào)速三種方法。其中，改變主磁通調(diào)速，在大型串勵直流電動機上，常采用在勵磁繞組兩端并聯(lián)可調(diào)分流電阻的方法進(jìn)行調(diào)磁調(diào)速；在小型串勵直流電動機上，常采用改變勵磁繞組的匝數(shù)或接線方式來進(jìn)行調(diào)速。22知識拓展知識拓展 串勵直流電動機基本控制電路串勵直流電動機基本控制電路三、串勵直流電動機的正反轉(zhuǎn)控制 由于串勵