機車電機與電器 課件 項目一 直流（脈流）牽引電機 任務(wù)9 直流電動機的起動、調(diào)速和制動

任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動和制動電動機由靜止狀態(tài)達到正常運轉(zhuǎn)狀態(tài)的過程稱為起動過程。在電動機機械負載不變的條件下，用人為方法調(diào)節(jié)電動機轉(zhuǎn)速稱為調(diào)速。起動和調(diào)速是應(yīng)用電動機必須解決的問題，起動的實質(zhì)都是電動機轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)，電機的轉(zhuǎn)速表達式均適用。機車運行過程中，有時需要盡快使牽引電機停轉(zhuǎn)或從高速運行轉(zhuǎn)換到低速運行；下坡時，需要限制牽引電機的轉(zhuǎn)速，以控制機車的速度。需要在牽引電機軸上加一個與轉(zhuǎn)向相反的轉(zhuǎn)矩（制動轉(zhuǎn)矩）來實現(xiàn)，稱為牽引電機的制動。機車運行方向由牽引電動機的轉(zhuǎn)向決定，改變機車的運行方向就需要改變牽引電動機的旋轉(zhuǎn)方向。任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動直流電動機的起動直流電動機在起動過程中不僅轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，而且轉(zhuǎn)矩、電流等也發(fā)生變化。如果直接加額定電壓起動，起動電流很大，可達到額定電流的十幾倍。這樣大的起動電流將帶來以下不良影響：（1）使電動機換向惡化，產(chǎn)生嚴重的火花，導(dǎo)致電刷和換向器表面燒損。（2）產(chǎn)生很大的電磁轉(zhuǎn)矩，使傳動機構(gòu)和生產(chǎn)機械受到強烈沖擊而損壞。（3）使電網(wǎng)電壓波動，影響供電的穩(wěn)定性。在起動時必須設(shè)法限制起動電流。除了個別容量很小的電動機外，一般直流電動機是不允許直接起動的。任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動電樞回路串接電阻調(diào)速串勵電動機電樞串接電阻時的機械特性。在某一負載下，電樞串入的電阻越大，轉(zhuǎn)速越低。優(yōu)點：只需增設(shè)電阻和切換開關(guān)，設(shè)備簡單，控制方便。缺點：能耗較大，經(jīng)濟性差；速度調(diào)節(jié)是有級的，調(diào)速平滑性差。任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動改變電源電壓調(diào)速串勵電動機電壓降低時的機械特性。在某一負載下，電壓越低，轉(zhuǎn)速也越低。為保證電機安全運行，電壓只能以額定電壓UN為上限向下調(diào)節(jié)，也稱降壓調(diào)速。優(yōu)點：電源電壓如能平滑調(diào)節(jié)，就可實現(xiàn)無級調(diào)速；調(diào)速中無附加能量損耗。缺點：需要專用的調(diào)壓電源，成本較高；轉(zhuǎn)速只能調(diào)低，不能調(diào)高。

任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動改變主磁通調(diào)速串勵電動機磁通減弱時的機械特性。在某一負載下磁通越弱，轉(zhuǎn)速越高。改變磁通只能在額定磁通下減弱磁通，又稱為弱磁調(diào)速。這種調(diào)速方法設(shè)備簡單、控制方便、功率損耗小，可以提高電機的轉(zhuǎn)速，是直流電動機常用的調(diào)速方法之一。安裝在內(nèi)燃機車或電力機車上的直流電機，常采用改變電壓和改變磁通調(diào)速。任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動能耗制動電樞回路斷開電源外接制動電阻，勵磁回路由其他電路供電。把機車和列車的機械能轉(zhuǎn)換成電能，消耗在制動電阻上，故稱為能耗制動。產(chǎn)生的電樞電流（制動電流）為：任務(wù)九

直流電動機的起動、調(diào)速和制動回饋制動電力機車下坡時，重力加速度的作用使車速增高，牽引電機感應(yīng)電動勢隨之增大，牽引電機就不需要從電網(wǎng)輸入電能，機車由于本身的位能自動滑行并繼續(xù)加