直流電動(dòng)機(jī)的控制電路

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1、第四章　機(jī)床電氣控制基本環(huán)節(jié)第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的控制電路【教學(xué)目標(biāo)】1.初步了解直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)和制動(dòng)的意義和方法；2.理解并勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)控制的原理；3.理解他勵(lì)式直流電動(dòng)機(jī)制動(dòng)控制的原理；4.了解直流電動(dòng)機(jī)和三相異步電動(dòng)機(jī)控制方法的異同。第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的控制電路【教學(xué)重點(diǎn)】并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和正、反轉(zhuǎn)控制原理【教學(xué)難點(diǎn)】他勵(lì)和串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)原理第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的控制電路第七節(jié)直流電動(dòng)機(jī)的控制電路直流電動(dòng)機(jī)突出的優(yōu)點(diǎn)是有很大的起動(dòng)轉(zhuǎn)距和能在很大的范圍內(nèi)平滑地調(diào)速。直流電動(dòng)

2、機(jī)的控制包括直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)、正反轉(zhuǎn)、調(diào)速及制動(dòng)的控制。按勵(lì)磁方式可分為他勵(lì)、并勵(lì)、串勵(lì)和復(fù)勵(lì)四種。并勵(lì)及他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的性能及控制電路相近，它們多用在機(jī)床等設(shè)備中；在牽引設(shè)備中，則以串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)應(yīng)用較多。一、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路圖4-20并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路圖中電樞回路的電阻R為降壓起動(dòng)電阻,①合上電源開(kāi)關(guān)QS。②按下起動(dòng)按鈕SB1，接觸器KM得電吸合并自鎖，直流電動(dòng)機(jī)電樞回路串入電阻R起動(dòng)，隨著轉(zhuǎn)速逐漸上升，通過(guò)電動(dòng)機(jī)的電流減小，電阻R上電壓下降，接在電樞兩端的電壓繼電器KA線(xiàn)圈兩

3、端電壓逐漸上升。當(dāng)KA線(xiàn)圈的電壓上升到一定值時(shí)，KA動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，短接電阻R，電動(dòng)機(jī)在額定電壓下運(yùn)行。③按下停止按鈕SB2，接觸器KM斷電釋放，電動(dòng)機(jī)M停止轉(zhuǎn)動(dòng)。1．并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路（1）工作原理直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)需在施加電樞電壓之前，先接上額定勵(lì)磁電壓，以保證起動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生足夠大的反電動(dòng)勢(shì)，迅速減小起動(dòng)電流和保證足夠大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，加速起動(dòng)過(guò)程。因此，常被轉(zhuǎn)速需要保持恒定或需要在廣泛范圍內(nèi)進(jìn)行調(diào)速的生產(chǎn)機(jī)械所采用。（2）工作特點(diǎn)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路2．他勵(lì)

4、直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路（1）工作原理圖4-21他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控制電路如圖4-21所示，這是一個(gè)用時(shí)間繼電器控制二級(jí)電阻起動(dòng)的電路。電路分析：直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路工作原理：①合上開(kāi)關(guān)QS1和QS2，勵(lì)磁繞組F1F2首先得到勵(lì)磁電流；同時(shí)，時(shí)間繼電器KT1和KT2的線(xiàn)圈也得電，其動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，接觸器KM2和KM3線(xiàn)圈斷電，并聯(lián)在起動(dòng)電阻R1和R2上的接觸器動(dòng)合觸點(diǎn)KM2和KM3處于斷開(kāi)狀態(tài)，從而保證了電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)時(shí)電阻全部串入電樞回路中。圖4-21他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)控

5、制電路②按下起動(dòng)按鈕SB1，接觸器KM1線(xiàn)圈得電吸合并自鎖，電動(dòng)機(jī)在串入全部起動(dòng)電阻情況下降壓起動(dòng)。同時(shí)，由于接觸器KM1的動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，時(shí)間繼電器KT1和KT2線(xiàn)圈斷電。KT1延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)首先延時(shí)閉合，接觸器KM2線(xiàn)圈通電，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，將起動(dòng)電阻R1短接，電動(dòng)機(jī)繼續(xù)加速。然后，KT2延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉合，接觸器KM3通電吸合，將電阻R2短接，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)完畢，正常運(yùn)行。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路（2）工作特點(diǎn)他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)控制電路的工作特點(diǎn)與并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)控制電路的工作特點(diǎn)相近。直流電

6、動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路3．串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路（1）工作原理②按下起動(dòng)按鈕SB1，接觸器KM1通電吸合并自鎖，KM1主觸點(diǎn)接通主回路，電動(dòng)機(jī)串電阻R1和R2降壓起動(dòng)。R1兩端的電壓開(kāi)始時(shí)較高，時(shí)間繼電器KT2動(dòng)作，KT2動(dòng)斷觸點(diǎn)瞬時(shí)斷開(kāi)。同時(shí)，由于KM1動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，KT1線(xiàn)圈斷電，KT1延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉合，接觸器KM2通電吸合，其動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，起動(dòng)電阻R1短接。這時(shí)，時(shí)間繼電器KT2線(xiàn)圈斷電，KT2延時(shí)閉合的動(dòng)斷觸點(diǎn)延時(shí)閉合，接觸器KM3通電吸合，將電阻R2短接，電動(dòng)機(jī)全壓運(yùn)行。圖4-

7、22串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)控制電路①合上電源開(kāi)關(guān)QS，時(shí)間繼電器KT1線(xiàn)圈得電，KT1閉合觸點(diǎn)立即斷開(kāi)。直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)控制電路（2）工作特點(diǎn)并勵(lì)、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流成正比，而串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩T與電樞電流的平方成正比。也就是說(shuō)在同樣大的起動(dòng)電流下，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩要比并勵(lì)或他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩大得多。所以，在帶大負(fù)載起動(dòng)或起動(dòng)很困難的場(chǎng)合，如電力機(jī)車(chē)、起重機(jī)等機(jī)械宜采用串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。串勵(lì)電動(dòng)機(jī)不能在空載或輕載的情況下起動(dòng)，應(yīng)在至少帶有20～30％負(fù)載的情況下起動(dòng)。否則，電動(dòng)機(jī)的

8、轉(zhuǎn)速極高，會(huì)使電樞受到極大的離心力而損壞。二、直流電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)控制電路要改變直流電動(dòng)機(jī)旋轉(zhuǎn)方向，只要改變它的電磁轉(zhuǎn)矩方向即可。直流電動(dòng)機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩的方向取決于主磁通和電樞電流的方向。所以電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組的端電壓極性不變，改變電樞繞組端電壓的極性；或電樞繞組電壓極性不變，改變勵(lì)磁繞組端電壓的極性，都可以改變電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向。因此，改變直流電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向有以下兩種方法：一是改變電樞電流方向；二是改變勵(lì)磁電流的方向，但是不能同時(shí)改變這兩個(gè)電流的方向。直流電動(dòng)機(jī)的正、反轉(zhuǎn)