直流电机与交流电机一样,也有两种运行方式:电动运行和制动运行。如果再以正、反转来分的话,则分为正转运行、正转制动运行和反转运行、反转制动运行四种运行方式。如果以坐标形式来表示的话,则称为电机的四象限运行坐标,当电机正向运行时,其机械特性是一条横跨1、2、4象限的直线。其中1象限为电动运行状态,电磁转矩方向与旋转方向相同,第2、4象限为制动运行状态,在此状态内是产生一个与转向方向相反的阻力矩,以使拖动系统迅速停车或限制转速的升高。制动状态下转矩的方向与转速的方向相反,此时电机从轴上吸收机械能并转化为电能消耗于电枢回路电路或回馈于电源。第3象限为反向电动运行。
当电磁转矩TM与转速n同方向,TM是拖动负载运动的,所以电机运行曲线处于1、3象限,1象限为电机正向运行,3象限为电机反向运行;当TM与转速n的方向相反时,表示电机机处于制动运行方式,其机械特性曲线在坐标的2、4象限内,2象限内为电机正向制动,包含能耗制动过程(OA线段)、电源反接制动过程(-TMB线段)和正向回馈制动过程(-n0C)线段;处于第四象限时为电机反向制动,也包含能耗制动过程(OD线段)、倒拉反接制动过程(TME线段)和反向回馈过程(-n0F线段)。
直流电机调速有三种方法:(1)改变电区电压U:由额定电压向下调低,转速也由额定转速向下调低,调速范围大。(2)改变磁通量Φ(即改变ke):改变激磁回路的电阻可改变Φ。由于激磁回路电感大,电气时间常数大,调速快速性差,转速只能由额定转速向上调高。(3)在电枢回路中串联调节电阻。转速只能调低,铜耗大,不经济。
直流电机的启动、停止和制动控制:
直流电机从接入电源开始,电枢由静止开始转动到额定转速的过程,称为启动过程。要求启动时间短、启动转矩大、启动电流小。启动的要求是矛盾的,比如,用逐渐提升供电电压实施软起动,来降低起动电流,但启动时间又会加长;加大启动转矩,又势必增大的启动电流等。因而要根据实际应用和配置情况,对启动问题综合考虑。
1)启动方式:
a、直接启动。只适用于小型直流电机。启动方法是先给电机加励磁,并调节励磁电流达到最大,当励磁磁场建立后,再使电枢绕组直接加上额定电压,电机开始启动。在启动过程中,电枢中最大冲击电流,称为启动电流。直流启动,因启动电流大,电气和机械冲击大等缺点,应用较少;
b、早期采用变阻器启动,电动机在启动时在电枢回路中串入变阻器,用接触器触点切换电阻只数,限制启动电流。将启动电流限制在2位额定电流以内。后期采用晶闸管电子电力技术,用改变电枢电压的方式实现了软起动。
2)停止方式:
a、自由停车。直流电机的电源关断后,电机按运转惯性自由停车;
b、施加制动(刹车)措施,如机械抱闸刹车、能耗制动、反接制动等使其快速停车。
3)直流电机的制动方式和方法:www.55dianzi.com
电动机的电磁转矩方向与旋转方向相反时,就称为电动机处于制动状态。
制动的目的:使电动机减速或停车、限制电动机转速的升高(如电车下坡)。
机械抱闸制动也是一种制动(刹车)方式,但不属电机运行特性的范畴。属于电机运行特性的制动方式和方法有以下四种,有时也统称为电磁制动方式。
本文关键字:直流电机 电工基础,电工技术 - 电工基础
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