直流电动机的启动、调速与反转

直流电动机的启动、调速与反转

①直流电动机的启动。直流电动机从接通电源开始转动，直至升速到某一固定转数稳定运行，这一过程称为电动机的启动过程。直流电动机有全压启动、变阻器启动和降压启动三种方法。

a.全压启动。全压启动就是将电动机直接接入到额定电压的电源上启动。由于电动机所加的是额定电源，而电动机开始接通电源瞬间电枢不动，电枢反电动势E。为零，所以启动时电流很大。启动时电动机最大电流为正因为电动机启动电流很大，所以启动转矩大，电动机启动迅速，启动时间短。

      不过，电动机一旦开始运转，电枢绕组就有感应电动势产生，且转数越高，电枢反电动势就越大。随着电动机转数上升，电流迅速下降，电磁转矩也随之下降。当电动机电磁转矩与负载阻力转矩相平衡时，电动机的启动过程结束而进人稳定运行状态。

     全压启动的优点是不需其他设备，操作简便；缺点是启动电流大。它只适用于小型电动机，如家用电器中的直流电动机。

b.变阻器启动。变阻器启动就是在启动时将一组启动电阻RP串人电枢回路，以限制启动电流，而当转数上升到额定转数后，再把启动变阻器从电枢回路中切除。

       变阻器启动的优点是启动电流小；缺点是变阻器比较笨重，启动过程中要消耗很多的能量。

 降压启动。降压启动就是在启动时通过暂时降低电动机供电电压的办法来限制启动电流，当然降压启动要有一套可变电压的直流电源，这种方法只适合于大功率电动机。

②直流电动机的调速。在电动机的机械负载不变的条件下改变电动机的转数即被称为调速，调速的方法可以从电动机的机械特性方程中看出，即

L'LMp,式中，当转矩M不变（即负载不变）时，影响电动机转数的有电源电压U、电枢电阻：。和主磁通中，只要改变其中的一个，电动机的转数就可得到调整。

a.改变电枢回路串联电阻的调速法。电动机制成以后，其电枢电阻二。是一定的，但是可以在电枢回路中串联一个可变电阻RP来实现调速，如图所示。这种方法增加了串联电阻上的损耗，使电动机的效率降低，特性变软。如果负载稍有变动，则电动机的转数就会有较大的变化，因而对要求恒速的负载不利。

b.改变励磁回路电阻的调速法。为了改变磁通必，在励磁电路中串联一只调速电阻器RP,如图4-98所示，改变调速电阻器RP的阻值就可改变励磁电流，进而使主磁通笋得以改变，实现调速。这种调速方法只能减小磁通使转数上升，特点是调速后的机械特性变硬。

c.改变端电压调速法。改变电枢的端电压U也可以相应地提高或降低直流电动机的转数。由于电动机的电压不得超过额定电压，因而这种调速方法只能把转数调低，不能调高。

③直流电动机的反转。录音机和录像机中的电动机必须既能正转，也能反转。直流电动机的正、反转是很容易的。由前面可知，改变电枢绕组电流方向，或者改变定子磁场的方向，都可以改变电动机的转向。但对于永磁式直流电动机来说，则只能通过改变电流方向来实现改变电动机转向的目的。

图是直流电动机正、反转控制原理电路。图中，RP1, RP2是可调电阻器。改变RPl的阻值可以改变励磁绕组的电流，起到调节磁场强、弱的目的；改变RP2的阻值，可以改变电动机的转速。图中的双刀双掷开关S是用来改变电动机旋转方向的控制开关。当将开关S拨向“1”时，电流从a电刷流入，从b电刷流出；当将开关S拨向+2时，电流从b电刷流入，从a电刷流出。可见，改变开关S的状态，就能改变电枢绕组的电流方向，从而实现改变电动机转向的目的。