發布日期：2022-10-09 點擊率：267
有關直流電機控制的方式，以及直流電機調速的三種方法，直流電流的兩種運行方式：電動運行和制動運行，直流電機的制動方式和方法等。
直流電機控制方式 直流電機調速三種方法
直流電機與交流電機一樣，也有兩種運行方式:電動運行和制動運行。
如果再以正、反轉來分的話，則分為正轉運行、正轉制動運行和反轉運行、反轉制動運行四種運行方式。
如果以坐標形式來表示的話，則稱為電機的四象限運行坐標，當電機正向運行時，其機械特性是一條橫跨1、2、4象限的直線。
其中1象限為電動運行狀態，電磁轉矩方向與旋轉方向相同，第2、4象限為制動運行狀態，在此狀態內是產生一個與轉向方向相反的阻力矩，以使拖動系統迅速停車或限制轉速的升高。
制動狀態下轉矩的方向與轉速的方向相反，此時電機從軸上吸收機械能并轉化為電能消耗于電樞回路電路或回饋于電源。
第3象限為反向電動運行。
當電磁轉矩TM與轉速n同方向，TM是拖動負載運動的，所以電機運行曲線處于1、3象限，1象限為電機正向運行，3象限為電機反向運行;當TM與轉速n的方向相反時，表示電機機處于制動運行方式，其機械特性曲線在坐標的2、4象限內，2象限內為電機正向制動，包含能耗制動過程(OA線段)、電源反接制動過程(-TMB線段)和正向回饋制動過程(-n0C)線段;處于第四象限時為電機反向制動，也包含能耗制動過程(OD線段)、倒拉反接制動過程(TME線段)和反向回饋過程(-n0F線段)。
直流電機調速有三種方法：
1)改變電區電壓U：由額定電壓向下調低，轉速也由額定轉速向下調低，調速范圍大。
2)改變磁通量Φ(即改變ke)：改變激磁回路的電阻可改變Φ。由于激磁回路電感大，電氣時間常數大，調速快速性差，轉速只能由額定轉速向上調高。
3)在電樞回路中串聯調節電阻。轉速只能調低，銅耗大，不經濟。
直流電機的啟動、停止和制動控制：
直流電機從接入電源開始，電樞由靜止開始轉動到額定轉速的過程，稱為啟動過程。
要求啟動時間短、啟動轉矩大、啟動電流小。
啟動的要求是矛盾的，比如，用逐漸提升供電電壓實施軟起動，來降低起動電流，但啟動時間又會加長;加大啟動轉矩，又勢必增大的啟動電流等。
因而要根據實際應用和配置情況，對啟動問題綜合考慮。
1)啟動方式:
a、直接啟動。只適用于小型直流電機。啟動方法是先給電機加勵磁，并調節勵磁電流達到最大，當勵磁磁場建立后，再使電樞繞組直接加上額定電壓，電機開始啟動。在啟動過程中，電樞中最大沖擊電流，稱為啟動電流。直流啟動，因啟動電流大，電氣和機械沖擊大等缺點，應用較少;
b、早期采用變阻器啟動，電動機在啟動時在電樞回路中串入變阻器，用接觸器觸點切換電阻只數，限制啟動電流。將啟動電流限制在2位額定電流以內。后期采用晶閘管電子電力技術，用改變電樞電壓的方式實現了軟起動。
2)停止方式:
a、自由停車。直流電機的電源關斷后，電機按運轉慣性自由停車;
b、施加制動(剎車)措施，如機械抱閘剎車、能耗制動、反接制動等使其快速停車。
3)直流電機的制動方式和方法:
電動機的電磁轉矩方向與旋轉方向相反時，就稱為電動機處于制動狀態。
制動的目的:使電動機減速或停車、限制電動機轉速的升高(如電車下坡)。
機械抱閘制動也是一種制動(剎車)方式，但不屬電機運行特性的范疇。屬于電機運行特性的制動方式和方法有以下四種，有時也統稱為電磁制動方式。
a、能耗制動。指運行中的直流電機突然斷開電樞電源，然后在電樞回路串。
入制動電阻，使電樞繞組的慣性能量消耗在電阻上，使電機快速制動。由于電壓和輸入功率都為0，所以制動平衡，線路簡單;
b、反接制動。為了實現快速停車，突然把正在運行的電動機的電樞電壓反接，并在電樞回路中串入電阻，稱為電源反接制動。制動期間電源仍輸入功率，負載釋放的動能和電磁功率均消耗在電阻上，適用于快速停轉并反轉的場合，對設備沖擊力大。
c、倒拉反轉反接制動適用于低速下放重物。制動時在電路串入一個大電阻，此時電樞電流變小，電磁轉矩變小。由于串入電阻很大，可以通過改變串入電阻值的大小來得到不同的下放速度。
反接制動時，切換極性相反的電源電壓，使電樞回路內產生反向電流:反接制動時，從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機械功率轉變成的電功率一起消耗在電樞回路制動電阻上。
d、回饋制動。電動狀態下運行的電動機，在某種條件下會出現由負載拖動電機運行的情況，此時出現nn0、EaU、Ia反向，電機由驅動變為制動。從能量方向看，電機處于發電狀態--回饋制動狀態。正向回饋:當電機減速時，電機轉速從高到低所釋放的動能轉變為電能，一部分消耗在電樞回路的電阻上，一部分返回電源; 反向回饋:電機拖位能負載(如下放重物)時，可能會出現這種狀態。重物拖動電機超過給定速度運行，電機處于發電狀態。電磁功率反向，功率回饋電源。
在實際應用中，很多情況下采用機械(抱閘)制動結合電磁制動的方法來進行制動，即先通過電磁制動將電機轉速降到一個比較低的速度(接近零速)，然后再機械抱閘制動，這樣既避免了機械沖擊又有比較好的制動效果。
下一篇： PLC、DCS、FCS三大控
上一篇： 直流電動機與三相交流
