第四章 直流電機(jī)

船舶電機(jī)與電氣控制系統(tǒng)機(jī)電系電氣教研室第4章直流電機(jī)

(DCelectricitymachine)4.1直流電機(jī)的構(gòu)造4.2

直流電機(jī)的基本工作原理4.4

直流電動(dòng)機(jī)4.3

直流發(fā)電機(jī)思考題第4章直流電機(jī)(dcmachine)本章要求：(demand)1.掌握直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)。2.會(huì)分析直流發(fā)電機(jī)和電動(dòng)機(jī)的工作原理。3.掌握直流電機(jī)的勵(lì)磁方式。4.掌握直流發(fā)電機(jī)的起壓條件。5.掌握直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性。

主要內(nèi)容：(content)

直流電機(jī)的結(jié)構(gòu) 主要掌握：定子機(jī)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)

直流電機(jī)的銘牌數(shù)據(jù)

主要掌握：電壓、電流、容量等參數(shù)

直流電機(jī)的勵(lì)磁方式

主要掌握：串勵(lì)、并勵(lì)、復(fù)勵(lì)4.1直流電機(jī)的構(gòu)造及勵(lì)磁方式

structureandexcitetypeNS············NS直流電機(jī)的構(gòu)造structure極掌極心勵(lì)磁繞組機(jī)座轉(zhuǎn)子直流電動(dòng)機(jī)的磁極和磁路Magneticpoleandmagneticcircuit直流電機(jī)由定子(磁極,機(jī)座、電刷),轉(zhuǎn)子(電樞、換向器)構(gòu)成。2.轉(zhuǎn)子(電樞)rotor由鐵心、繞組（線圈）、換向器組成。1.磁極magneticpole永磁式:

由永久磁鐵做成。勵(lì)磁式:

磁極上繞線圈，線圈中通過直流電，形成電磁鐵。勵(lì)磁:

磁極上的線圈通以直流電產(chǎn)生磁通，稱為勵(lì)磁。電樞鐵心：由硅鋼片疊裝而成。電樞繞組：由結(jié)構(gòu)、形狀相同的線圈組成用來在電機(jī)中產(chǎn)生磁場magneticfield直流電機(jī)的構(gòu)造一、定子主要部件1．主磁極：主極鐵心由薄鋼板沖片疊成，其上套有勵(lì)磁繞組，通入直流勵(lì)磁電流產(chǎn)生主磁場。2．換向極：鐵心由整塊鋼制成，尺寸比主極??；與主磁極相間分布。換向極用于改善換向，以減少因電磁原因而引起的電刷下的火花。換向極繞組與電樞電路串聯(lián)，換向極磁場與交軸電樞反應(yīng)磁場方向相反。它不僅用來抵消電樞反應(yīng)磁場，而且使處于換向的繞組切割換向極磁場以產(chǎn)生可抵消電流換向引起的感應(yīng)電動(dòng)勢，達(dá)到減少換向火花的目的。圖4-2-1直流電機(jī)解體圖

3．機(jī)座：是直流電機(jī)的固定支撐和防護(hù)的部件，又是磁路的一部分。有磁通經(jīng)過的部分稱為磁軛。機(jī)座通常是由鑄鋼制成或由鋼板卷焊而成。4．電刷裝置：主要有刷架、刷桿、刷握、炭刷及壓緊彈簧等組成。為減少由機(jī)械原因而引起的電火花，炭刷插在刷握中應(yīng)既能上下自由移動(dòng)又不晃動(dòng)，

而且隨著炭刷的磨短應(yīng)及時(shí)調(diào)整壓緊彈簧，以保持與換向器適當(dāng)?shù)慕佑|壓力。2．電樞繞組：各繞組線圈的兩個(gè)出線端按一定的規(guī)律焊接到換向器片上，形成一閉合回路。1．電樞鐵心：由硅鋼片疊成，固定在轉(zhuǎn)子支架或轉(zhuǎn)軸上。鐵心圓周上均勻分布的槽內(nèi)嵌放電樞繞組。電樞鐵心是磁路的一部分，二、轉(zhuǎn)子主要部件3．換向器：換向器的作用是將電樞線圈中的交流變?yōu)橹绷骰蛳喾础Ｓ稍S多楔形銅片（換向片）疊成圓筒形，片間用云母絕緣。換向器片放置在套筒上；用壓圈固定，壓圈本身又用螺帽固緊。換向器裝在軸上。電樞線圈的出線端就焊接在換向器片端部的升高片的小槽中。一、構(gòu)造(structure)基本構(gòu)造：定、轉(zhuǎn)子statorandrotor電刷、換向器作用：——起機(jī)械整流器作用。后續(xù)基本原理中進(jìn)一步介紹（元件交流，電刷兩端直流）。注意：各部件的作用。風(fēng)葉磁極電刷電樞轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸換向器換向片壓緊環(huán)電樞繞組繞組端部結(jié)構(gòu)細(xì)說換向器二、主要銘牌數(shù)據(jù)(mainnameplatedata)1.額定容量capability（KW）:是指額定狀態(tài)下,發(fā)電機(jī)輸出的電功率Pn=UnIn,或電動(dòng)機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率Pn=UnInn;2.額定電壓（Vvoltage）：端電壓Un;

3.額定電流（Aampere）

：發(fā)電機(jī)輸出的或電動(dòng)機(jī)輸入的額定電流In;

4.額定轉(zhuǎn)速nN(rotatespeed)：額定狀態(tài)下的轉(zhuǎn)速;他勵(lì)電動(dòng)機(jī)separatelyexcited

：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的電源分開。并勵(lì)電動(dòng)機(jī)shunt-woundmotor

：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞并聯(lián)到同一電源上。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)serieswoundmotor

：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)compound-woundmotor

：勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。M他勵(lì)UfIfIaUM并勵(lì)UIfM串勵(lì)UM復(fù)勵(lì)U三、直流電機(jī)的勵(lì)磁方式ExcitationMode

主要內(nèi)容：content

直流發(fā)電機(jī)及電動(dòng)機(jī)的工作原理 主要掌握：區(qū)分電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)原理

直流電機(jī)電動(dòng)勢與電磁轉(zhuǎn)矩

主要掌握：區(qū)分發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩與電動(dòng)勢

直流電機(jī)的電刷位置 主要掌握：電刷在那個(gè)位置產(chǎn)生的火花最小4.2直流電機(jī)的基本工作原理

operationalprinciple

一、工作原理（workprinciple）直流電源Electricsource電刷brush換向器commutator線圈windinga.電動(dòng)機(jī)motor電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩是驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩.在旋轉(zhuǎn)的過程中,電樞線圈也切割磁場而產(chǎn)生電動(dòng)勢,該電動(dòng)勢的方向總是與電流方向相反,故稱為反電動(dòng)勢.b.發(fā)電機(jī)generators電樞繞組在原動(dòng)機(jī)的拖動(dòng)下逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)

發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(electromotiveforce)為電源電動(dòng)勢。電樞中有電流以后,電流與磁場相作用產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。方向與轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反,故稱反轉(zhuǎn)矩（阻轉(zhuǎn)矩countertorque

）。在線圈內(nèi)部是一個(gè)方向不斷改變的交變電動(dòng)勢，而電刷之間的電動(dòng)勢則是方向不變的直流。在線圈內(nèi)部(inside)是一個(gè)方向不斷改變的交變電動(dòng)勢，而電刷之間的電動(dòng)勢則是方向不變的直流。電樞通入電流后，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩，使電機(jī)在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)起來。通電線圈在磁場中轉(zhuǎn)動(dòng)，又會(huì)在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢（用E表示）。二、恒定(invariablenes)的電動(dòng)勢和電磁轉(zhuǎn)矩FFU+–NS電刷換向片IIEEKE:與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)稱為電勢常數(shù)KT:與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù),稱為轉(zhuǎn)矩常數(shù)Torqueconstant位置不正確，產(chǎn)生增磁性電樞反應(yīng)電刷在“幾何中心線”上三、電刷的正確位置rightposition電刷的位置正確與否,將影響到正負(fù)電刷間的電動(dòng)勢E,從而影響到發(fā)電機(jī)的電壓和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速;同時(shí)電刷的位置也影響到電刷下的火花。確定電刷正確位置的原則是:使正負(fù)電刷間能獲得最大電動(dòng)勢。位置不正確，產(chǎn)生去磁性電樞反應(yīng)

主要內(nèi)容：content

直流發(fā)電機(jī)的空載特性 主要掌握：區(qū)分電動(dòng)機(jī)與發(fā)電機(jī)原理

自勵(lì)直流發(fā)電機(jī)的起壓

主要掌握：起壓條件

直流發(fā)電機(jī)的外特性及電壓變化律 主要掌握：電壓與電流的關(guān)系4.3直流發(fā)電機(jī)

DCgenerator因?yàn)镋=KeΦn,而Φ與If之間為磁化曲線關(guān)系,所以空載特性曲線與磁化曲線相似。一.空載特性noloadcharacteristics（1）剩磁(remanence)電壓Er：勵(lì)磁電流等于零時(shí)的開路電壓,約為額定電壓的2~5％。當(dāng)發(fā)電機(jī)空載(I=0)及保持額定轉(zhuǎn)速不變時(shí),電樞電動(dòng)勢(或空載電壓U0)與勵(lì)磁電流If之間的關(guān)系E=f(If)。EEr0If（2）正常工作在彎曲(blend)段（3）調(diào)節(jié)If可以調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)電壓二.自勵(lì)發(fā)電機(jī)的起壓(voltagebuild-up)自勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)(self-excitation)起壓過程(靠剩磁建立電壓)EE=f（If）Er0IfE=IfRfα以并勵(lì)為例：非線性的空載特性曲線(E=f(If))與線性的場阻線(Rf=E/If)的交點(diǎn)即為自勵(lì)的穩(wěn)定電壓(stablevoltage)。EE=f（If）Er0IfE=IfRfα分析起壓過程(process)：剩磁通剩磁電動(dòng)勢勵(lì)磁電流勵(lì)磁磁場剩磁磁場磁場方向一致…穩(wěn)定在A點(diǎn)A3.勵(lì)磁電路的電阻要適當(dāng)。自勵(lì)發(fā)電機(jī)的自勵(lì)起壓條件(voltagebuildupcondition):1.發(fā)電機(jī)要有剩磁；2.勵(lì)磁電流磁場與剩磁場方向相同；4.轉(zhuǎn)速要適當(dāng)。三.外特性externalcharacteristic

在保持并勵(lì)總電阻和額定轉(zhuǎn)速不變的條件下,發(fā)電機(jī)的有載端電壓與負(fù)載電流之間的關(guān)系U=f(I)。直流發(fā)電機(jī)電樞(armature)電路的電壓平衡方程(equation)為a.他勵(lì)發(fā)電機(jī)(separatelyexcitedgenerator)

電樞電流Ia等于負(fù)載電流Ib.并勵(lì)發(fā)電機(jī)(shuntwoundgenerator

)電樞電流只有電樞電阻引起端電壓的微小變化電樞電阻引起端電壓的下降將進(jìn)一步引起并勵(lì)電流及感應(yīng)電動(dòng)勢的減小,電動(dòng)勢的減小,又使電壓進(jìn)一步下降3.復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)compoundgenerator

電樞電流armaturecurrent復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)主磁極上的串勵(lì)繞組的勵(lì)磁電流可以是負(fù)載電流(短復(fù)勵(lì))或電樞電流(長復(fù)勵(lì)),復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)又分為積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)和差復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)。

積復(fù)勵(lì)cumulativecompoundexcitation

：串勵(lì)與并勵(lì)磁場方向一致的復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)稱為積復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)

差復(fù)勵(lì)differentialcompound

：串勵(lì)與并勵(lì)磁場方相反的復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)稱為差復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)。

根據(jù)串勵(lì)繞組對端電壓的補(bǔ)償程度又分為平復(fù)勵(lì)、欠復(fù)勵(lì)和過復(fù)勵(lì)發(fā)電機(jī)。當(dāng)供電線路較長時(shí)，一般采用過復(fù)勵(lì)。船上采用平復(fù)勵(lì)。直流發(fā)電機(jī)從空載到滿載端電壓變化的程度用電壓變化率表示,即過復(fù)勵(lì)的u％<0。電壓變化率(varietyrate)他勵(lì)發(fā)電機(jī)的u％≈(5~10)％;并勵(lì)的u％≈(10~30)％;平復(fù)勵(lì)的u％=0;欠復(fù)勵(lì)的u％>0;四.轉(zhuǎn)矩和功率的平衡(balance)當(dāng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)定運(yùn)行時(shí),發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)矩T1=T+T0

電磁阻轉(zhuǎn)矩空載轉(zhuǎn)矩機(jī)械功率mechanismpower

P1=Pe+P0發(fā)電機(jī)的效率(efficiency):

主要內(nèi)容：content

直流電動(dòng)機(jī)的構(gòu)造 主要掌握：結(jié)構(gòu)

直流電動(dòng)機(jī)的分類 主要掌握：他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)、復(fù)勵(lì)

直流電動(dòng)機(jī)的工作原理 主要掌握：工作原理4.4直流電動(dòng)機(jī)

DCmotor直流電動(dòng)機(jī)雖然比三相交流異步電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維修也不便，但由于它的調(diào)速性能較好和起動(dòng)轉(zhuǎn)矩較大，因此，對調(diào)速要求較高的生產(chǎn)機(jī)械或者需要較大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械往往采用直流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。直流電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)：excellency(1)調(diào)速性能好,調(diào)速范圍廣,易于平滑調(diào)節(jié)。(2)起動(dòng)、制動(dòng)轉(zhuǎn)矩大,易于快速起動(dòng)、停車。(3)易于控制。應(yīng)用:application軋鋼機(jī)、電氣機(jī)車、中大型龍門刨床、礦山豎井提升機(jī)以及起重設(shè)備等調(diào)速范圍大的大型設(shè)備。

1.他勵(lì)電動(dòng)機(jī)(separatelyexcitedmotor)勵(lì)磁繞組和電樞繞組分別由兩個(gè)直流電源供電。直流電機(jī)的分類(sort)直流電機(jī)按照勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)電動(dòng)機(jī)、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)2.并勵(lì)電動(dòng)機(jī)(shuntwoundmotor)

勵(lì)磁繞組和電樞繞組并聯(lián)，由一個(gè)直流電源供電。UUfIaM+_+_If他勵(lì)I(lǐng)aUM+_If+_IE并勵(lì)4.復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)(compoundwoundmotor)勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞的聯(lián)接有串有并，接在同一電源上。3.串勵(lì)電動(dòng)機(jī)(serieswoundmotor)勵(lì)磁線圈與轉(zhuǎn)子電樞串聯(lián)接到同一電源上。串勵(lì)UIa+_IfM復(fù)勵(lì)U+_IMIa4.4.2

直流電機(jī)的基本工作原理IU–+SbNacd直流電從兩電刷之間通入電樞繞組，電樞電流方向如圖所示。由于換向片和電源固定聯(lián)接，無論線圈怎樣轉(zhuǎn)動(dòng)，總是S極有效邊的電流方向向里,N極有效邊的電流方向向外。電動(dòng)機(jī)電樞繞組通電后中受力(左手定則)按順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)。U–+U–+電刷brush換向片commutatorU–+IFFTn換向器作用：將外部直流電轉(zhuǎn)換成內(nèi)部的交流電，以保持轉(zhuǎn)矩方向不變。U–+EETnSbNdFFacII換向片電刷brush線圈(winding)在磁場中旋轉(zhuǎn)，將在線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。由右手定則，感應(yīng)電動(dòng)勢的方向與電流的方向相反。KE:

與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)n:

電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速：磁通magneticflux

1.電樞感應(yīng)(induction)電動(dòng)勢

E=EKnU–+EETnSbNdFFacII換向片電刷由圖可知，電樞感應(yīng)電動(dòng)勢E與電樞電流或外加電壓方向總是相反，所以稱反電勢。式中：U—外加電壓

Ra

—繞組電阻2.電樞回路(armatureloop)電壓平衡式–RaIaE+–+UMKT:與電機(jī)結(jié)構(gòu)有關(guān)的常數(shù)

:線圈所處位置的磁通magneticfluxIa：電樞繞組中的電流3.電磁轉(zhuǎn)矩(magnetismtorque單位:(韋伯)，Ia

(安)，T(牛頓?米)直流電動(dòng)機(jī)電樞繞組中的電流(電樞電流Ia)與磁通相互作用，產(chǎn)生電磁力和電磁轉(zhuǎn)矩，直流電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩公式為4.轉(zhuǎn)矩平衡toquebalance關(guān)系電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T為驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩,它使電樞轉(zhuǎn)動(dòng)。在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩必須和機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩及空載損耗轉(zhuǎn)矩相平衡，即T=KT

Ia當(dāng)電動(dòng)機(jī)軸上的機(jī)械負(fù)載發(fā)生變化時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、電動(dòng)勢、電樞電流的變化，電磁轉(zhuǎn)矩將自動(dòng)調(diào)整，以適應(yīng)負(fù)載的變化，保持新的平衡。轉(zhuǎn)矩平衡過程T2:機(jī)械負(fù)載轉(zhuǎn)矩loadtorqueT0:空載轉(zhuǎn)矩noload

torque

例：設(shè)外加電樞電壓U一定，T=T2

(平衡)，此時(shí)，若T2突然增加，則調(diào)整過程為達(dá)到新的平衡點(diǎn)(Ia

、P入)

。T2nIa

T

E4.4.3

直流電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行特性

operationcharacteristic直流電動(dòng)機(jī)在正常運(yùn)行時(shí)，雖然電源電壓U和勵(lì)磁電阻保持不變，但隨著勵(lì)磁方式不同，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速和機(jī)械特性有很大的區(qū)別。一、并勵(lì)電動(dòng)機(jī)shuntwoundmotor1.轉(zhuǎn)矩特性IaUM+_If+_IE由圖可求得由上分析(analysis)可知：當(dāng)電源電壓U和勵(lì)磁回路的電阻Rf一定時(shí),勵(lì)磁電流If和磁通不變，即=常數(shù)(constant)。則T=KT

Ia=KT

Ia

即：并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的磁通=常數(shù)，轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比。

n0TIa2.轉(zhuǎn)速特性由以下公式(formula)求得n0TIa式中：n0求得IaUM+_If+_IE3.機(jī)械特性式中：n=f(T)

特性曲線n0nNTN并勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速n的變化不大—硬機(jī)械特性（自然特性）。n0TnnN很小，大約為3%~8%二、串勵(lì)電動(dòng)機(jī)(SeriallyExcitedMotor

)1.轉(zhuǎn)矩特性當(dāng)Ia較小時(shí)，鐵心不飽和串勵(lì)UIa+_IfM特點(diǎn)：當(dāng)Ia較大時(shí)，鐵心飽和與并勵(lì)類似2.轉(zhuǎn)速特性當(dāng)Ia較小時(shí)，可得根據(jù)當(dāng)Ia較大時(shí)，鐵心飽和與并勵(lì)類似從上式可見，當(dāng)輕載時(shí)串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速急劇上升，將導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的損壞，所以串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不允許輕載運(yùn)行，一般最低負(fù)載不小于額定負(fù)載的30%n0TIa求得3.機(jī)械特性串勵(lì)電動(dòng)機(jī)在負(fù)載變化時(shí)，轉(zhuǎn)速n的變化大—軟機(jī)械特性（自然特性）。適合于拖動(dòng)啟動(dòng)頻繁、負(fù)載變化大的負(fù)載。當(dāng)負(fù)載增加時(shí)，轉(zhuǎn)速快速下降，當(dāng)負(fù)載減小時(shí)，轉(zhuǎn)速快速上升，這樣不僅可以確保安全，而且可以提高生產(chǎn)效率。三、復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)(compound-woundmotor

)復(fù)勵(lì)U+_IMIa他勵(lì)的工作特性介于并勵(lì)和串勵(lì)之間。如果并勵(lì)繞組磁通勢起主要作用，其工作特性與并勵(lì)電動(dòng)機(jī)工作特性接近。如果串勵(lì)繞組磁通勢起主要作用，其工作特性與串勵(lì)電動(dòng)機(jī)工作特性接近。但因?yàn)橛胁?lì)繞組磁通勢的存在，磁通不會(huì)趨近于零，所以空載或輕載時(shí)，仍能正常運(yùn)行。4.4.4

并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的人為機(jī)械特性1.電樞回路串聯(lián)電阻R根據(jù)nn0T電阻增大2.降低電樞電壓Un0nT0U3.減弱磁通Tn（

減?。㏑f增加OHumanmechanicalcharacteristicoftheshuntexcitationgereators4.4.5

并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與反轉(zhuǎn)起動(dòng)start直流電動(dòng)機(jī)不允許在額定電壓UN下直接起動(dòng)。Iast太大會(huì)使換向器產(chǎn)生嚴(yán)重的火花,燒壞換向器；起動(dòng)時(shí),n=01.起動(dòng)問題：(1)起動(dòng)電流大(2)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大起動(dòng)時(shí)，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩為(10~20)TN,造成機(jī)械沖擊，使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)遭受損壞。一般Iast限制在(1.5~2.5)IN。StartandReverse2.起動(dòng)方法(1)電樞串電阻起動(dòng)法在滿磁下將Rst置最大處，逐漸減小Rst使n升高。nn0T電阻增大TLT2T1此啟動(dòng)方法，啟動(dòng)設(shè)備簡單，操作方便，但啟動(dòng)能耗大。

3.注意事項(xiàng)(2)降壓起動(dòng)法：直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和工作時(shí)，勵(lì)磁電路一定要接通,不能讓它斷開,而且起動(dòng)時(shí)要滿勵(lì)磁。否則，磁路中只有很少的剩磁，可能產(chǎn)生事故：目前基本采用可控硅整流電源作為調(diào)壓電源。此啟動(dòng)方法，啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)平穩(wěn)，啟動(dòng)能耗小。TLT2n0nT0T1(1)如果電動(dòng)機(jī)是靜止的，由于轉(zhuǎn)矩太小(T=KTIa),

電機(jī)將不能起動(dòng)，這時(shí)反電動(dòng)勢為零，電樞電流很大，電樞繞組有被燒壞的危險(xiǎn)。

(2)如果電動(dòng)機(jī)在有載運(yùn)行時(shí)斷開勵(lì)磁回路，反電動(dòng)勢

E立即減小而使電樞電流增大，同時(shí)由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不滿足負(fù)載的需要，電動(dòng)機(jī)必將減速而停轉(zhuǎn)，更加促使電樞電流的增大，以至燒毀電樞繞組和換向器。

(3)如果電機(jī)在空載運(yùn)行，可能造成飛車，使電機(jī)遭受嚴(yán)重的機(jī)械損傷，而且因電樞電流過大而將繞組燒壞。2.反轉(zhuǎn)Reverse

電磁轉(zhuǎn)矩：T=KTIa

(1)改變勵(lì)磁電流的方向。(2)改變電樞電流的方向。注意：改變轉(zhuǎn)動(dòng)方向時(shí)，勵(lì)磁電流和電樞電流兩者的方向不能同時(shí)變。改變直流電機(jī)轉(zhuǎn)向的方法有兩種：4.4.6

并勵(lì)(他勵(lì))電動(dòng)機(jī)的調(diào)速并勵(lì)(他勵(lì))電動(dòng)機(jī)與異步電動(dòng)機(jī)相比，雖然結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格高，維護(hù)也不方便，但在調(diào)速性能上由其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。

1.調(diào)速均勻平滑，可以無級調(diào)速

2.調(diào)速范圍大，調(diào)速比可達(dá)D=8~10以上3.調(diào)速靜差率小。主要優(yōu)點(diǎn)：由轉(zhuǎn)速公式:可見直流電機(jī)調(diào)速方法有三種。shuntwound(Separatelyexcited)generatorspeedregulation4.4.6.1弱磁調(diào)速weakenedmagnetismandadjustingspeed

保持電樞電壓U不變，減小勵(lì)磁電流If(調(diào)Rf)以減小磁通。由式TLTnO調(diào)速過程:直至T=TC達(dá)到新的平衡。Rf

EIａnIa

ET

在高于n的轉(zhuǎn)速下運(yùn)行

弱磁調(diào)速時(shí)，減小，但I(xiàn)a保持不變，所以轉(zhuǎn)矩隨調(diào)速的升高而下降，而允許輸出的功率恒定。所以屬于恒功率調(diào)速，且轉(zhuǎn)速n只能上調(diào)。(1)調(diào)速平滑，可得到無級調(diào)速；但只能向上調(diào)，受機(jī)械本身強(qiáng)度所限，n不能太高。(2)調(diào)速設(shè)備簡單，經(jīng)濟(jì)，電流小，便于控制。(3)機(jī)械特性較硬，穩(wěn)定性較好。(4)對專門生產(chǎn)的調(diào)磁電動(dòng)機(jī),其D可達(dá)３~４,一般D=2

減小調(diào)速的特點(diǎn)：4.4.6.2

降壓調(diào)速由轉(zhuǎn)速公式知：調(diào)電壓U，n0變化，但斜率不變，所以調(diào)速特性是一組平行曲線。n0"n0'電壓降低Tc特性曲線n0nT0改變電壓調(diào)速的特點(diǎn):(1)工作時(shí)電壓不允許超過UN

，而nU,所以調(diào)速只能向下調(diào)。(2)機(jī)械特性較硬，并且電壓降低后硬度不變，穩(wěn)定性好。(4)均勻調(diào)節(jié)電樞電壓，可得到平滑無級調(diào)速。(5)調(diào)速范圍較大。一般D=8~10調(diào)速過程:保持If

為額定,減小電樞電壓。

UIa

T

T

=TC穩(wěn)定n

E

Ia

T

改變電壓調(diào)速需要用電壓可以調(diào)節(jié)的專用設(shè)備，投資費(fèi)用較高。近年來已普遍采用晶閘管整流電源對電動(dòng)機(jī)進(jìn)行調(diào)壓和調(diào)磁，以改變它的轉(zhuǎn)速。(3)屬于恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速。4.4.6.3電樞回路串電阻調(diào)速nn0T

電樞回路串電阻調(diào)速時(shí)，和Ia保持不變，所以屬恒轉(zhuǎn)矩調(diào)速而允許輸出的功率隨轉(zhuǎn)速下降。且轉(zhuǎn)速n只能下調(diào)。特點(diǎn)：(1)設(shè)備簡單，操作方便。(2)機(jī)械特性軟，穩(wěn)定性差。(4)能量損耗大，只用于小型直流機(jī)。TL(3)調(diào)速范圍較小，一般D=2~2.54.4.8串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)、調(diào)速及制動(dòng)啟動(dòng)start

串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方法與他勵(lì)電動(dòng)機(jī)一樣，采用電樞串電阻和降壓啟動(dòng)。但啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩