直流电动机基本控制线路
项目六直流电动机的基本控制线路
2．电枢回路串电阻二级开启控制线路 图6-5所示为并励直流电动机电枢回路串电阻二级开启控制线路旳电路图。 其中KAl为欠电流继电器，作为励磁绕组旳失磁保护，以免励磁绕组因断线或接 触不良引起 “飞车”事故；KA2为过电流继电器，对电动机进行过载和短路保 护；电阻R为电动机停转时励磁绕组旳放电电阻；V为续流二极管，使励磁绕组 正常工作时电阻R上没有电流流入。线路旳工作原理如下:
1．能耗制动控制线路 能耗制动又称电阻制动，是指保持直流电动机旳励磁电流不变，将电枢绕组旳电 源切除后，立虽然其与制动电阻连接成闭合回路，电枢凭惯性处于发电运营状态， 将转动动能转化为电能并消耗在电枢回路中，同步取得制动转矩，迫使电动机迅速 停转。 图6-7所示为并励直流电动机单向开启能耗制动控制电路图。
图6-1 电压继电器外形 但电压继电器使用时，其线圈并联在被测量旳电路中，根据线圈两端电压旳大 小而接通或断开电路。所以这种继电器线圈旳导线细、匝数多、阻抗大。 1．电压继电器旳分类及符号 根据实际应用旳要求，电压继电器分为过电压继电器、欠电压继电器和零电压 继电器。 过电压继电器是当电压不小于其整定值时动作旳电压继电器，主要用于对电路 或设备作过电压保护，常用旳过电压继电器为JT4-A系列，其动作电压可在105%～ 120%额定电压范围内调整。
③调速 开启前，应将调整变阻器R调到零，Rl调到最大，目旳是使直流电压U 逐渐上升，直流电动机Ml则从最低速逐渐上升到额定转速。
1．电枢回路串电阻调速 如图6-9所示为并励直流电动机电枢回路串接电阻调速原理图。这种调速措施 是经过在直流电动机旳电枢回路中，串接调速变阻器来实现调速旳。 电枢回路串电阻调速只能使电动机旳转速在额定转速下列范围内调整，故其调 速范围较窄，一般为1.5:1。另外这种调速稳定性也较差，能量损耗较大。但因为 这种调速措施所用旳设备简朴，操作较以便，所以在短期工作、容量较小且机械 特征硬度要求不太高旳场合使用广泛。如蓄电池搬运车、无轨电车、吊车等生产 机械上仍广泛采用此种措施调速。 2．变化主磁通调速 图6-10所示为并励直流电动机变化主磁通调速旳原理图。这种调速措施是经过 变化励磁电流旳大小来实现旳。因当调整附加电阻器RP时，能够变化励磁电流If旳 大小，从而变化主磁通Φ旳大小，实现了电动机旳词速；值得一提旳是，因为直 流电动机在额定运营时，磁路已稍有饱和，此调速措施只能减弱励磁实现调速。
直流电动机控制线路
图3.1 他励直流电动机使用三端启动器工作原理图
4
利用接 触器构成的 他励直流电 动机启动控 制线路如图 3.2所示。
图3.2 他励直流电动机降压启动控制线路
线路工作原理为：
5
2．利用时间继电器自动控制他励直流电动机启动控制线路 图3.3是利用接触器和时间继电器配合他励直流电动机电枢 串电阻降压启动控制线路。线路工作原理为：
，电动机电枢惯性旋转。SB1 的动合触点后闭合，接触器
KM2线圈得电，电枢电路中的KM2主触点闭合，电枢接入反 方向电源，串入电阻进行反接制动。
14
图3.7 反接制动控制线路
2．能耗制动控制线路 直流电动机的能耗制动控制线路如图3.8所示。
15
图3.8 能耗制动控制线路
线路工作原理为：SB2为启动按钮，它可以接通接触器
18
本 章 小 结
直流电动机在生产设备中得到了广泛应用，特别是在要求较宽 的调速范围和较快过渡过程系统中。在要求有较大的启动转矩和 一定的调速范围的设备中（如电气机车、电车），也使用直流电 动机拖动。 对直流电动机的控制可分成启动、制动、调速和保护等基本环 节，这些环节也应由按钮、接触器、继电器等低压电器组成。
图3.5 利用行程开关控制的他励直流电动机正、反转控制线路
10
线路工作原理为：接通电源后，按下启动按钮前，欠电流继 电器KA2得电动作，断电型时间继电器KT1线圈得电，接触器KM3、 KM4线圈断电。
按下正转启动按钮SB2，接触器KM1线圈得电，时间继电器KT1
开始延时。电枢电路直流电动机电枢电路串入R1、R2电阻启动。 随着启动的进行，转速不断提高，经过KT1设置的时间后，接触
20
直流电动机也可以采用机械制动或电气制动。电气制动就是使电 动机产生的电磁转矩与电动机旋转方向相反，使电动机转速迅速下 降。他励直流电动机的电气制动方法有反接制动、能耗制动等。 反接制动是将正在做运转的直流电动机的电枢两端突然反接，但
九年级(初三)物理直流电动机的基本控制线路
3.2.4 他励直流电动机的调速
1.电枢回路串电阻调速 2.改变励磁电流调速 3.改变电枢电压调速
3.2.2
他励直流电动机的正反转 控制线路
直流电动机制动
所谓制动，就是给电动机加上与原 来转向相反的转距，使电动机迅速停转 或限制电动机的转速。 直流电动机制动方法有机械制动和 电力制动两种。 电力制动常用的方法有能耗制动、反 接制动、回馈制动(又称再生制动)。
3.2.3
他励直流电动机的制动 控制线路
3.2.3 他励直流电动机的制动 控制线路
3.2.3 他励直流电动机的制动 控制线路
3.2.3 他励直ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电动机的制动 控制线路
电动机的调速
调节转速简称为调速，就是在一定的 负载下，根据生产工艺的要求，人为地、 有意地改变电动机的转速。 调速方法有: 1. 机械调速; 2.电气调速; 3. 机械电气相配合调速。
他励直流电动机的基本控制线路
3.2.1他励直流电动机的启动控制线路
直流电动机的正反转
改变电动机的旋转方向有两种方法:
1. 电枢反接法 这种方法是保持磁场方 向不变而改变电枢电流的方向，使电动 机反转。此法常用于并励直流电动机。 2. 磁场反接法 这种方法是保持电枢电 流方向不变而改变磁场方向（即励磁电 流的方向）使电动机反转。此法常用于 串励电动机，
并励直流电动机的基本控制线路
KT
KM3
并励直流电机正反转控制线路
QF L+ L-
反转启动:
合上QF 励磁绕组得电 励磁 线圈KA得电， 动合触头闭合 KT线圈得电， 延时闭合瞬时 断开触头断开
KM1 KM2
M
KA SB3
SB1 KM1 KM2
R
I＜
KM3
KM2
SB2 KM1
KM1 KM2
KM1
KM1
KM2
KT KM2
KA
KM1
R
I＜
KM3
KM2
SB2 KM1
KM1 KM2
KM1
KM1
KM2
KT KM2
KA
KM1
KM2
KT
KM3
并励直流电机正反转控制线路
QF L+ L-
KT经过整定 时间 KT动断触头 延时闭合, KM3线圈得 电 KM3触头闭 合 切除电阻 电动机全速 运行
KM1 KM2
M
KA SB3
SB1 KM1 KM2
KM1 KM2
QF L+
L
KM3
KM6
KM7
KA RB
R1
SB3
KM3
R2 SB1
KM1
KV KM1
KM1触头 动作
电动机串 联全部电 阻启动
KM2
KM1
M
KV
KM1 KM2
I<
SB2 KM5 KM4 KM2 KM1
KM2 KM2 KM3 KM1 KM4 KM2 KM5
KM1 KM2
QF L+
L
KM1
KM1 KA1
M
KA2
KM1
并励直流电动机控制线路
并励直流电动机控制线路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2湖南省技工学校理论教学教案教师姓名：学科电力拖动执行记录日期-星期检查签字班级节次课题并励直流电动机的基本控制线路课的类型新授教学目的熟悉并励直流电动机的基本控制线路的构成及工作原理教学重点并励直流电动机的基本控制线路构成及工作原理教学难点并励直流电动机的基本控制线路的构成及工作原理主要教学方法讲授教具挂图无教学环节时间分配1、组织教学时间 2 3、讲授新课时间702、复习导入时间8 4、归纳小结时间 5 5、作业布置时间 5教学后记注：教案首页，教案用纸由学校另行准备湖南省劳动厅编制[新课导入] 在实际生产中，有些机床设备，例如：轧钢机、造纸机、龙门刨床、及高精度金属切削机床等，通常根据工艺要求，需要在大范围内实现无级平滑调速或者需要大启动转矩，那么驱动设备由交流电动机难以实现，因此我们采用另外一种电动机——直流电动机，与交流电动机相比，它具有启动转矩大、调速精度高、能实现无级平滑调速以及可以频繁启动等优点。
今天我们就讲一下关于直流电动机的控制线路。
[新课内容]课题十并励直流电动机的基本控制线路直流电动机按励磁方式划分为：他励、并励．串励和复励四种。
一、启动控制线路直流电动机常用的启动方法：一是电枢回路串联电阻启动；二是降低电源电压启动。
对并励直流电动机常采用的是电枢回路串联电阻启动。
1．手动启动控制线路对10kW以下的小容量直流电动机有配套的手动启动变阻器。
四点式启Z型启动变阻器。
电压为110V的启Z型启动变阻器．可用来启动1-5 kW的直流电动机；电压为220 v的启z型启动变阻器可用来启动1-10kW的直流电动机。
并励直流电动机手动自动控制电路如图2-65所示益阳高级技工学校2．电枢回路串电阻二级启动控制线路(1)电路图(2)工作原理二、正反转控制线路1、电动机反转方法：一是电枢反接法，即改变电枢电流方向，保持励磁电流方向不变；二是励磁绕组反接法，即改变励磁电流方向，保持电枢电流方向不变。
任务四、1、掌握并励直流电动机的基本控制线路(283-293页)
1、掌握并励直流电动机的基本控制线路一、工作任务子任务1 掌握并励直流电动机的基本控制线路二、任务描述根据控制要求设计电路原理图，控制要求：1、有一台并励直流电动机，需要采用电枢回路串电阻二级启动控制，试设计此电路；2、该电路中要设有短路、过载、失磁、欠压等保护装置；3、该电路设有二级启动电阻，在启动过程中分级短接启动电阻，然后转入全压运行；4、根据设计的电路图配置相关电气元件和安装此电路；5、利用多媒体技术及配套视频对工作任务应用进行描述。
学生接到本任务后，应根据任务要求，准备工具和仪器仪表，做好工作现场准备，严格遵守作业规范进行施工，线路安装完毕后进行调试，填写相关表格并交检测指导教师验收。
按照现场管理规范清理场地、归置物品。
三、任务要求1、理解并励直流电动机和其控制电路在工厂中的应用范围；2、理解并励直流电动机的启动方法，弄清并励直流电动机控制要求；3、学会并励直流电动机的正反转控制方法；4、能根据控制要求设计出并励直流电动机的电枢回路串电阻二级启动控制电路图；5、认真填写学材上的相关资讯问答题；6、能根据电路原理图安装其控制电路，做好电气元件的布置方案，做到安装的器件整齐、布线美观、好看。
7、通电试车，必须有指导教师在现场监护，同时要做到安全文明生产。
四、能力目标1、能根据控制要求正确设计并励直流电动机的启动和正反转控制线路；2、能掌握相应电气元件的布置和布线方法；3、学会正确安装与检修并励直流电动机控制线路；4、各小组发挥团队合作精神，学会并励直流电动机控制线路安装与检修的步骤、实施和成果评估。
五、任务准备（一）、相关理论知识1、直流电动机概述交流电动机和直流电动机使用的电源不同。
交流电动机采用交流电源，它结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用和维护方便，但其功率因数较低，电能利用率不高，且调速困难。
而直流电动机使用直流电源，虽然结构较复杂，使用维护较麻烦，价格较高，但由于它的启动、调速性能较好，仍广泛应用于造纸机、轧钢机、高炉卷扬、电力机车、金属切削等工作负载变化较大，要求频繁地启动、改变方向、平滑地调速的生产机械上，如图4-1-1图所示。
直流电动机启动控制线路研究
在实际理论教学和实践教学中基本控制线路的教学都是以交流电动机基本控制线路为主没有单独针对直流电动机控制线路的教材可借鉴本文针对这个问题研究了直流电动机的点动控制连续转动控制和电枢回路串电阻控制问题给出了的基本控制线路供广大读者参考
山 西 青 年
理 论 研 究
直流 电动机启动控 制线路研究
Ｆ一
Ｑ Ｆ
ＫＨ
ｓ Ｓ Ｂ ２ — Ｋ ± Ｋ Ｍ １ ＋ 甲Ｋ
Ｋ Ｔ
＾
启动
ｎ ｌ 低 速
—
短路Ｒ
Ｋ Ｍ ２ — — — — ＞ｎ Ｉ（ 全 速 运 行 ）
Ｋ Ｔ 一（ 延 时 到 ）
工作过程是 ：
究
（ １ ） 开始先放一段录像 ：运动员游泳和潜水员潜入水 中 不同深度的水 中，运动员 为什 么要穿不 同的衣服？这样 引入 ， 联 理就在身边。
水。学生很 自然 的想到 ，液体压 强还与液体密度有关 ．也能进一 （ ６） 液体 压强公 式推 导。将蒙有橡 皮膜的玻璃 管放入水槽
点评 ：播放视频 ，目的是抛给学生一个值得思考 的问题 ：在 步得 出，液体 密度越大 ，压强越大 。
题 ，桌面 受到茶杯对 它的压强 吗？ 接着在茶杯 中倒 入水 ，再 问杯
底受 到水对它 的压 强吗？杯 壁受到水 对它的压强 吗？ 基于 前面固 度 ， 符 合初 中生感性思维较 强 ．理性思维尚不完善的思维特征。
体压强的学 习，学生容易 回答第 一个 问题 。后 两个问题 ，要通过 三 、总 结反思
刘胜 长
杨 永庄
薛福 林
最新串励直流电动机的基本控制电路
起动过程结束
M
KM2
KM1
KM3
R
KM1 KM2
KT
KT KM3
三、制动控制线路
1. 能耗制动控制电路
串励直流电动机的能耗制动分为自励式和他励式两种。 (1)自励式能耗制动 自励式能耗制动是指当电动机断开电源 后，将励磁绕组反接并与电枢绕组和制动电阻串联构成闭合 回路，使惯性运转的电枢处于自励发电状态，产生与原方向 相反的电流和电磁转矩，迫使电动机迅速停转。
串励直流电动机的基本控制 电路
一、启动控制线路
1.手动启动控制线路
串励直流电动机手动启动控制电路图
2.自动启动控制线路
QF L+
L
KM1
M
电路组成分析
KM1
SB2 SB1
KM1
KM3 R2
KM2 R1
KT2
KT1 KT2
KT1 KM1
KM2 KM3
2.自动启动控制线路
QF L+
L
KM1
M
合上电源开关QF
KM1
SB2 SB1
KM1
KM3 R2
KM2 R1
KT2
KT1 KT2
KT1 KM1
KM2 KM3
2.自动启动控制线路
QF L+
L
KM1
M
按下SB1 KM1线圈得电
SB2
KM1 SB1
KM1
KM3 R2
KM2 R1
KT2
KT1 KT2
KT1 KM1
KM2 KM3
2.自动启动控制线路
QF L+
L
KM1
M KM1 RB
圈失电
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项目六
2. 反接制动控制线路
反接制动是利用改变电枢两端电压极性或改变励磁电 流的方向，来改变电磁转矩方向，形成制动力矩，迫使电 动机迅速停转。
并励直流电动机的反接制动是把正在运行的电动机的电 枢绕组突然反接来实现的。
采用反接制动时应注意以下两点：
一是电枢绕组突然反接的瞬间，会在电枢绕组中产生很 大的反向电流，易使换向器和电刷产生强烈火花而损伤， 故必须在电枢回路中串入附加电阻以限制电枢电流，附加 电阻的大小可取近似等于电枢的电阻值；
项目六
19 October 2020
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项目六
1. 能耗制动控制线路
能耗制动是指维持直流电动机的励磁电源不变，切断正 在运转的电动机电枢的电源，再接入一个外加制动电阻，
组成回路，将机 械动能变为热能消 耗在电枢和制动电 阻上，迫使电动机 迅速停转。
并励直流电动机 单向启动能耗制动 控制电路如左图图 6‐6所示。
直流电动机的调速可通过三种方法来实现： 一是电枢回路串电阻调速； 二是改变主磁通调速； 三是改变电枢电压调速。
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项目六
1. 电枢回路串电阻调速
并励直流电动机电枢电路串接电阻调速原理如图6‐8所 示。当电枢电路串接电阻RP后，电动机的转速为：
项目六
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图6‐7 并励直流电动机双向启动反接制动控制电路图
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工作原理：
正向启动运转：
项目六
19 October 2020
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反接制动：
项目六
3. 再生发电制动
再生发电制动是指电动机处于发电机状态运行，只 适用于当电动机的转速大于空载转速n0 的场合。
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项目六
1.4 调速控制线路
电动机的调速是指在电动机的机械负载不变的条件下改 变电动机的转速。
调速有机械调速、电气调速以及机械电气配合调速几种 方式。
机械调速是人为改变机械传动装置的传动比，从而改变 生产机械的运行速度.
电气调速是通过改变电动机的机械特性来改变电动机的 转速。
二是当电动机转速等于零时，应及时准确可靠地断开 电枢回路的电源，以防止电动机反转。
19 October 2020
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并励直流电动机双向启动反接制动控制电路图6‐7所示。 其中，KV是电压继电器；KA是欠电流继电器； R1和R2是二级启动电阻；RB是制动电阻； R是励磁绕组的放电电阻。
项目六
注意：电动机从一种转向变为另一种转向时，必须先按下停止按钮 SB3。使电动机停转后，再按相应的启动按钮。
19 October 2020
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6.1.3 制动控制线路
直流电动机的制动方法也有机械制动 和电力制动两大类。
机械制动常用的方法是电磁抱闸制动 器制动；
电力制动常用的方法是能耗制动、反 接制动和再生发电制动三种。
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项目六
2. 自动启动控制线路 并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动电路如图6‐3
所示。
图6‐3 并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动电路图
19 October 2020
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工作原理：
项目六
停止时，按下SB2即可。
19 October 2020
nU
I
a
(R a
RP)
Ce
当电源电压U及主磁通Φ保持不变时，调速电阻RP 增
大，则电阻压降Ia（Ra+ RP ）增加，电动机转速n下降；
反之，转速上升。
这种调速方法只能使电动机的转速在额定转速以下范
围内进行调节，故其调速范围不大，一般为1.5∶1。
19 October 2020
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项目六
项目六 直流电动机基本控制线路
6.1 并励直流电动机基本控制线路 6.2 串励直流电动机基本控制线路
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项目六
6.1 并励直流电动机基本控制线路
6.1.1 启动控制线路
直流电动机常用的启动方法有两种： 一是电枢回路串联电阻启动； 二是降低电源电压启动。
19 October 2020
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项目六
1. 手动启动控制线路 四点式启Z型启动变阻器RS的外形如下页图6‐1所示。 并励直流电动机手动启动控制电路如下页图6‐2所示。
图6‐1 启Z型启动变阻器RS的外形图 19 October 2020
图6‐2 并励直流电动机手动启动控制电路图 0～5—分段静触头 6—电磁铁 7—弧形铜条 8—手轮 9—衔铁 10—恢复弹簧
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项目六
并励直流电 动机串电阻 启动更加完 善的控制线 路如图6‐4 所示。
19 October 2020
图6‐4 并励直流电动机串电阻启动更加完善的控制线路图
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6.1.2 正反转控制线路
项目六
直流电动机反转有两种方法： 一是电枢反接法，即改变电枢电流方向，保持励磁 电流方向不变； 二是励磁绕组反接法，即改变励磁电流方向，保持 电枢电流方向不变。
图6‐6 并励直流电动机单向启动能耗制动控制电路图
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项目六
工作原理： 串电阻单向启动运转：合上电源开关QF，按下启动按钮SB1，电 动机M接通电源进行串电阻二级启动运转。 能耗制动停转：
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2. 改变主磁通调速
项目六
图6‐8 并励直流电动机电枢电路 串接电阻调速原理图
图6‐9 并励直流电动机改变主磁通 调速原理图
改变主磁通调速是通过改变励磁电流的大小来实现的，为此，在 励磁电路中串接一变阻器RP（其电阻为RP ），并励直流电动机改变主 磁通调速原理如图6‐9所示。
19 October 2020
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项目六
在实际应用中， 并励直流电动机 的反转常采用电 枢反接法来实现。
并励电动机正 反转控制的电路 如图6‐5所示。
19 October 2020
图6‐5 并励电动机正反转控制的电路图
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工作原理：