并励直流电动机调速
直流电动机启动、调速控制电路实验
实验题目类型：设计型《电机与拖动》实验报告实验题目名称：直流电动机启动、调速控制电路实验室名称：电机及自动控制实验组号：X组指导教师：XXX报告人：XXX 学号：XXXXXXXXX 实验地点：XXXX 实验时间：20XX年XX月X日指导教师评阅意见与成绩评定一、实验目的掌握直流电动机电枢电路串电阻起动的方法；掌握直流电动机改变电枢电阻调速的方法；掌握直流电动机的制动方法；二、实验仪器和设备验内容（1）电动机数据和主要实验设备的技术数据四、实验原理直流电动机的起动：包括降低电枢电压起动与增加电枢电阻起动，降低电枢电压起动需要有可调节电压的专用直流电源给电动机的电枢电路供电，优点是起动平稳，起动过程中能量损耗小，缺点是初期投资较大；增加电枢电阻起动有有级（电机额定功率较小）、无极（电机额定功率较大）之分。
是在起动之前将变阻器调到最大，再接通电源，随着转速的升高逐渐减小电阻到零。
直流电动机的调速：改变Ra、Ua和∅中的任意一个使转子转速发生变化。
直流电动机的制动：使直流电动机停止转动。
制动方式有能耗制动：制动时电源断开，立即与电阻相连，使电机处于发电状态，将动能转化成电能消耗在电路内。
反接制动：制动时让E与Ua的作用方向一致，共同产生电流使电动机转换的电能与输入电能一起消耗在电路中。
回馈制动：制动时电机的转速大于理想空转，电机处于发电状态，将动能转换成电能回馈给电网。
五、实验内容（一）、实验报告经指导教师审阅批准后方可进入实验室实验（二）、将本次实验所需的仪器设备放置于工作台上并检查其是否正常运行，检验正常后将所需型号和技术数据填入到相应的表内（若是在检验中发现问题要及时调换器件）（三）、按实验前准备的实验步骤实验直流电动机的起动1、取来本次试验所用器件挂置在实验工作台上2、在试验台无电的前提下，按照实验原理图接线3、请老师查看接线，待老师检查所接线路无误、批准后执行以下操作4、用万用表检查线路的通断（三相可调变阻器），检查无误后方可通电5、按动电源总开关，将电源控制屏上的直流电压调制220V左右6、按下“启动”按钮，便接通了直流电源7、搬动励磁、电枢电源按钮，直流电机启动8、逐渐减少R1阻值，电动机达到额定转速（也可通过调节R1来进行调速）9、搬动励磁电源按钮，直流电机能耗制动停车，收线，整理试验台R2直流电动机的起动、调速、制动原理图直流电动机的起动、调速、制动接线图若在实验中发现问题及时的找出问题的原因，排查问题后方可继续进行试验三相可调变阻器的检查：将其与直流电源接通，串入直流电流表，并入直流电压表。
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。
直流电动机的机械特性
直流电动机的机械特性直流电动机按励磁方式不同可分为他励、并励、串励和复励四种。
下面一常用的他励和并励电动机为例介绍其机械特性、起动、反转和调速，他励和并励电动机只是连接方式上的不同，两者的特性是一样的。
直流电机的接线图图是他励和并励直流电动机的接线原理图。
他励电动机的励磁绕组与电枢是分离的，分别由励磁电源电压Uf和电枢电源电压U两个直流供电；而在并励电动机中两者是并联的，由同一电压U供电。
并励电动机的励磁绕组与电枢并联，其电压与电流间的关系为：U=E+RaIa 即：Ia=（Ra为电枢电压）If=I=Ia+If≈Ia当电源电压U和励磁电路的电阻Rf（包括励磁绕组的电阻和励磁调节电阻）保持不变时，励磁电流If以及由它所产生的磁通Φ也保持不变，即Φ=常数。
则电动机的转距也就和电枢电流成正比，T= KTΦIa= KIa这是并励电动机的特点。
当电动机的电磁转距T必须与机械负载转距T2及空载损耗转距T0相平衡时，电动机将等速转动；当轴上的机械负载发生变化时，将引起电动机的转速、电流及电磁转距等发生变化。
，称为：n===－Ｔ＝n0－式中并励电动机的起动与反转并励电动机在稳定运行时，其电枢电流位：Ia＝，因电枢电阻Ra很小，所以电动机在正常运行时，电源电压U与反电动势E近似相等。
在起动时，n=０，所以E＝kEΦn＝０。
这时电枢电流及起动电流为Iast=，由于Ra很小，因此起动电流I ast可达额定电流IN的10～20倍，这时不允许的。
同时并励电动机的转距正比于电枢电流Ia，这么大的起动电流引起极大的起动转距，会对生产机械的传动机构产生冲击和破坏。
限制起动电流的方法就是在起动时的电枢电路中串接起动电阻Rst，见图。
这时起动电枢中的起动电流的初始值为：Iast=则起动电阻为：Rst=－Ra一般：Iast=（1.5～2.5）IN起动时，可将起动电阻Rst放在最大值处，待起动后，随着电动机转速的上升，再把它逐段切除。
注意：直流电动机在起动或工作时，励磁电路一定要保持接通，不能断开（满励磁起动）。
电动机他励,并励,串励工作原理
电动机他励,并励,串励工作原理
电动机的励磁方式决定了其工作原理，以下是电动机他励、并励和串励的工作原理：
1. 他励电动机：励磁绕组与电枢绕组无连接关系，由其他直流电源对励磁绕组供电。
运行过程中励磁磁场稳定且容易控制，易实现再生制动。
当采用永磁激励时，电机效率高，重量体积小。
但由于励磁磁场稳定，电机机械特性不理想，无法产生足够大的输出转矩。
2. 并励电动机：励磁绕组与电枢绕组相并联，共用同一电源。
励磁绕组两端电压就是电枢绕组两端电压，励磁绕组用细导线绕成，匝数多，电阻大，励磁电流较小。
性能基本与他励式直流电机相同。
3. 串励电动机：励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源。
这种直流电机的励磁电流就是电枢电流。
这种电机内磁场随着电枢电流的改变有显著的变化。
为了使励磁绕组中不引起大的损耗和电压降，励磁绕组的电阻越小越好，所以串励式直流电机通常用较粗的导线绕成，它的匝数较少。
串励式直流电机在低速运行时，能给电动汽车提供足够大的转矩，而在高速运行时，电机电枢中的反电动势增大，与电枢串联的励磁绕组中的励磁电流减小，电机高速运行时的弱磁调速功能易于实现，因此串励式直流电机驱动系统能较好地符合电动汽车的特性要求。
以上内容仅供参考，如需电动机他励、并励、串励工作原理的更多信息，建议查阅相关电动机的工作原理文献或咨询专业技术人员。
他励直流电动机调速方法
他励直流电动机调速方法拖动肯定的负载运行，其转速由工作点打算。
假如调整某些参数，则可以转变转速。
n = U / (CeΦ) - [(Ra+Rp) / (CeCTΦ2)]×T = n0L - kT直流电动机的调速方法有三种: (1)转变电枢回路外串电阻Rtj；(2)转变励磁回路外串电阻Rf即转变磁通Φ；(3)转变电枢电压U。
三种调速方法实质上都是转变了电动机的机械特性曲线外形，使之与负载机械特性曲线的交点转变，以达到调速的目的。
一、转变电枢电压调速（设TZ为常数）降低电枢电压时，电动机机械特性平行下移。
负载不变时，交点也下移，速度也随之转变。
优点：调速后，转速稳定性不变、无级、平滑、损耗小。
便于计算机掌握。
缺点：需要特地设备，成本较高。
（可控硅调压调速系统）二、转变励磁电流调速(调整励磁电阻)（设TZ为常数）增大励磁电阻即削减励磁电流时，磁通Φ削减，电动机机械特性n0L 点和斜率增大。
负载不变时，交点也下移，速度也随之转变。
优点：励磁回路电流小约为(1~3)% IN , 损耗小，连续调速，易掌握。
缺点：只能上调，最高转速受机械强度的限制，负载转矩大时调速范围小。
三、电枢回路串入调整电阻调速调整电阻Rp增大时，电动机机械特性的斜率增大，与负载机械特性的交点也会转变，达到调速目的。
优点：设备简洁、操作便利。
缺点：只能在低于固有机械特性的范围内调速，低转速时变化率较大，电枢电流较大，调速过程中有损耗。
四、转变电动机转向的方法要转变电动机转向，就必需转变电磁转矩的方向。
T = CT Φ Ia依据电动机的工作原理，单独转变磁通方向（即通过转变励磁绕组连接）或者单独转变电枢电流的方向，均可以转变电磁转矩的方向。
故转变转向的方法：(1)对于并励电动机，单独将励磁绕组引出端对调。
(2)单独将电枢绕组引出端对调。
对于复励电动机，应将电枢引出端对调或者同时将并励绕组和串励绕组引出段分别对调（维持加复励状态）。
直流电动机实验报告
直流电动机实验报告电机实验报告课程名称：______电机实验_________指导老师：___ _____成绩：__________________实验名称：_______直流并励电动机___________实验类型：________________同组学生姓名：一、实验目的和要求1.掌握用实验方法测取直流并励电机的工作特性和机械特性。
2.掌握直流并励电机的调速方法。
二、主要仪器设备D17直流并励电动机，测功机，实验工作台三、实验步骤与内容1.记录名牌数据：额定电压220V，额定电流1.1A，额定功率185W，额定转速1600r/min，额定励磁电流 <0.16A特性和机械特性<1> 电动机启动前，将R1最大，Rf调至最小，测功机常规负载旋钮调至零，直流电压调至零，各个测量表均调至最大量程处。
<2> 接通实验电路，将直流电压源调至25伏左右，在电动机转速较慢的情况下，判断其转向是否与测功机上箭头所示方向一致。
若不一致，则将电枢绕组或励磁绕组反接。
<3> 将R1调至零，调节直流电压源旋钮，使U=220V，转速稳定后将测功机转矩调零。
同时调节直流电源旋钮，测功机的加载旋钮和电动机的磁场调节电阻Rf，使U=UN=220V，I=IN=1.1A，n=nN=1600r/min，记录此时励磁电流If，即为额定励磁电流IfN。
<4> 在保持U=UN=220V，If=IfN=0.071A及R1=0不变的条件下，逐次减小电动机的负载，测取电动机输入电流I，转速n和测功机转矩M，其中必要测量额定点和空载点。
<5> 根据公式 P2=0.105*n*M2，P1=U*I η= P2/ P1*100% Ia=I-IfN, 计算出Ia、P2、η4.调速特性（1）改变电枢端电压的调速<1> 直流电动机启动后，将电枢调节电阻R1调至0，同时调节测功机、直流电源及电阻Rf，使U=UN=220V，M2=500mN.m，If=IfN=0.071A<2> 保持此时的M2和If=IfN，逐次增加R1的阻值,即降低电枢两端的电压Ua，测取Ua，n, I （2）改变励磁电流的调速<1> 直流电动机启动后，将电阻R1和Rf调至0，同时调节测功机、直流电源，使电动机U=UN=220V，M2=500mN.m。
交流与直流电机-调速方法-分类-原理-优缺点-应用
交流与直流电机调速方法分类原理优缺点应用三相交流电机调速有哪些方法1 变极调速。
2变频调速。
3变转差率调速.。
三相交流电机有很多种。
1。
普通三相鼠笼式。
这种电机只能通过变频器改变电源频率和电压调速（F/U)。
2.三相绕线式电机，可以通过改变串接在转子线圈上的电阻改变电机的机械特性达到调速的目的。
这种方式常用在吊车上。
长时间工作大功率的绕线式电机调速不用电阻串接,因为电阻会消耗大量的电能。
通常是串可控硅，通过控制可控硅的导通角控制电流。
相当于改变回路中的电阻达到同上效果。
转子的电能经可控硅组整流后，再逆变送回电网。
这种方式称为串级调速。
配上好的调速控制柜，据说可以和直流电机调速相比美。
3.多极电机.这种电机有一组或多组绕组.通过改变接在接线合中的绕组引线接法，改变电机极数调速.最常见的4/2极电机用(角/双Y）接。
4.三相整流子电机。
这是一种很老式的调速电机，现在很用了。
这种电机结构复杂,它的转子和直流电机转子差不多，也有换向器，和电刷.通过机械机构改变电刷相对位置，改变转子组绕组的电动势改变电流而调速。
这种电机用的是三相流电，但是，严格上来说，其实它是直流机.原理是有点象串砺直流机。
5.滑差调速器。
这种方式其实不是改变电机转速。
而是改变和是电机轴相连的滑差离合器的离合度，改变离合器输出轴的转速来调速的.还有如,硅油离合器，磁粉离合器，等等，一此离合机械装置和三相电机配套，用来调速的方式。
严格上来说不算是三相电机的调还方式.但是很多教材常常把它们算作调速方式和一种。
直流电机的调速方法一是调节电枢电压，二是调节励磁电流,而常见的微型直流电机，其磁场都是固定的，不可调的永磁体，所以只好调节电枢电压，要说有那几种调节电枢电压方法，常用的一是可控硅调压法,再就是脉宽调制法(PWM)。
PWM的H型属于调压调速。
PWM的H桥只能实现大功率调速。
国内的超大功率调速还要依靠可控硅实现可控整流来实现直流电机的调压调速。
直流电机调速的基本工作原理
直流电机调速的基本工作原理？直流电机的调速方案常用的有3种方式：1、改变电枢电压；2、改变激磁绕组电压；3、改变电枢回路电阻。
最常用的是调压调速：即：改变电枢电压（特别说明：改变励磁电压一般要同时改变电枢电压，这样在负载增加的情况下能保持输出钮力矩不会有太大变化）直流电机调速器的工作原理一、什么是直流调速器? 直流调速器就是调节直流电动机速度的设备, 由于直流电动机具有低转速大力矩的特点,是交流电动机无法取代的, 因此调节直流电动机速度的设备—直流调速器,具有广阔的应用天地。
二、什么场合下要选择使用直流调速器? 下列场合需要使用直流调速器:1．需要较宽的调速范围。
2. 需要较快的动态响应过程。
3. 加、减速时需要自动平滑的过渡过程。
4. 需要低速运转时力矩大。
5. 需要较好的挖土机特性，能将过载电流自动限止在设定电流上。
以上五点也是直流调速器的应用特点。
三、直流调速器应用: 直流调速器在数控机床、造纸印刷、纺织印染、光缆线缆设备、包装机械、电工机械、食品加工机械、橡胶机械、生物设备、印制电路板设备、实验设备、焊接切割、轻工机械、物流输送设备、机车车辆、医设备、通讯设备、雷达设备、卫星地面接受系统等行业广泛应用。
四、直流调速器工作原理简单介绍：直流调速器就是调节直流电动机速度的设备，上端和交流电源连接，下端和直流电动机连接，直流调速器将交流电转化成两路输出直流电源，一路输入给直流电机砺磁（定子），一路输入给直流电机电枢（转子），直流调速器通过控制电枢直流电压来调节直流电动机转速。
同时直流电动机给调速器一个反馈电流，调速器根据反馈电流来判断直流电机的转速情况，必要时修正电枢电压输出，以此来再次调节电机的转速。
五、直流电机的调速方案一般有下列3种方式：1、改变电枢电压；2、改变激磁绕组电压；3、改变电枢回路电阻。
最常用的是调压调速系统，即1（改变电枢电压）.六、一种模块式直流电机调速器，集电源、控制、驱动电路于一体，采用立体结构布局，控制电路采用微功耗元件，用光电耦合器实现电流、电压的隔离变换，电路的比例常数、积分常数和微分常数用pid适配器调整。
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并励直流电动机调速
1. 引言
直流电动机是一种常见的电动机类型，广泛应用于各种工业设备和家用电器中。
为了满足不同的工作需求，需要对直流电动机进行调速，以实现电机的转速控制。
本文将介绍并励直流电动机调速的原理、方法和常见的调速系统。
2. 并励直流电动机调速原理
并励直流电动机调速是通过调节电机的电压或电流来改变电机的输出转矩和转速。
在直流电动机中，电枢电压和电流控制了电机的转速，而磁场励磁系统的电压和电流则影响了电机的转矩。
3. 并励直流电动机调速方法
3.1 电压调速法
电压调速法是最常见的调速方法之一，通过改变电机的供电电压来控制电机的转速。
这种方法简单可靠，但对电机的负载变化较为敏感，容易引起转速和转矩的波动。
3.2 电枢电流调速法
电枢电流调速法是通过改变电机的电枢电流来控制电机的
转速。
这种调速方法对电机的负载变化较不敏感，转速和转矩波动较小，适用于负载变化较大的场合。
3.3 励磁电流调速法
励磁电流调速法是通过改变电机的励磁电流来控制电机的
转速。
这种调速方法适用于对电机转矩和转速要求较高的场合，但相对复杂和成本较高。
4. 并励直流电动机调速系统
并励直流电动机调速系统由电机、调速器、传感器和控制
器等组成。
调速器根据输入信号调节电机的电源，传感器用于监测电机的转速和转矩，控制器根据传感器的反馈信号控制调速器的输出。
常见的调速器包括可变电阻器、可控硅和PWM 调速器等。
5. 并励直流电动机调速应用
并励直流电动机调速广泛应用于各种场合，例如机械传动、风机调节、泵站控制等。
调速系统可根据实际需求选择不同的调速方法和调速器，以实现精准的转速控制。
6. 结论
并励直流电动机调速是一种常见且重要的技术，在各种工
业领域中有广泛的应用。
掌握并励直流电动机调速的原理、方法和调速系统的设计，对于提高电机的运行效率和可靠性具有重要意义。
在实际应用中，需要根据具体要求选择合适的调速方法和调速器，以满足不同工作场景的需求。
以上就是关于并励直流电动机调速的文档，介绍了其原理、方法、调速系统以及应用领域。
希望对您有所帮助。