課題十 并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)基本控制電路(直流電機(jī)原理)

1、電力拖動(dòng)控制線路電力拖動(dòng)控制線路授課教師：工程制造部2并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本控制線路并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的基本控制線路 課程導(dǎo)入：課程導(dǎo)入： 前面我們學(xué)習(xí)了很多電動(dòng)機(jī)控制線路例如：電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、前面我們學(xué)習(xí)了很多電動(dòng)機(jī)控制線路例如：電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制、電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)、電動(dòng)機(jī)制動(dòng)等控制線路。上述電動(dòng)機(jī)控制線路所電動(dòng)機(jī)的降壓?jiǎn)?dòng)、電動(dòng)機(jī)制動(dòng)等控制線路。上述電動(dòng)機(jī)控制線路所使用的都是三相交流異步電動(dòng)機(jī)。使用的都是三相交流異步電動(dòng)機(jī)。然而然而，在高精度金屬切削機(jī)在高精度金屬切削機(jī)床、軋鋼機(jī)、造紙機(jī)等機(jī)械設(shè)備卻廣泛采用直流電動(dòng)機(jī)。床、軋鋼機(jī)、造紙機(jī)等機(jī)械設(shè)備卻廣泛采用直流電動(dòng)機(jī)。原因是：直流電動(dòng)機(jī)具有啟

2、動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣、調(diào)速原因是：直流電動(dòng)機(jī)具有啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、調(diào)速范圍廣、調(diào)速精度高、能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)平滑調(diào)速以及可以頻繁啟動(dòng)等一系精度高、能夠?qū)崿F(xiàn)無級(jí)平滑調(diào)速以及可以頻繁啟動(dòng)等一系列優(yōu)點(diǎn)列優(yōu)點(diǎn) 從今天起，我們將開始學(xué)習(xí)有關(guān)直流電動(dòng)機(jī)的控制線路，來詳細(xì)了從今天起，我們將開始學(xué)習(xí)有關(guān)直流電動(dòng)機(jī)的控制線路，來詳細(xì)了解直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，并掌握常見直流電動(dòng)機(jī)控制線路的安裝調(diào)解直流電動(dòng)機(jī)的控制方法，并掌握常見直流電動(dòng)機(jī)控制線路的安裝調(diào)試和故障檢修。試和故障檢修。 首先，我們最先學(xué)習(xí)首先，我們最先學(xué)習(xí)并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)基本控制線路（詳細(xì)內(nèi)容并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)基本控制線路（詳細(xì)內(nèi)容在課本在課本218頁）頁）3一、直流

3、電動(dòng)機(jī)的原理一、直流電動(dòng)機(jī)的原理v 我們制作一個(gè)方形導(dǎo)線框，在線框端頭焊接兩片半圓的銅我們制作一個(gè)方形導(dǎo)線框，在線框端頭焊接兩片半圓的銅片。片。 帶換向器的導(dǎo)線框4一、直流電動(dòng)機(jī)的原理一、直流電動(dòng)機(jī)的原理v 兩片半圓周的銅片構(gòu)成換向器，再將兩個(gè)彈性銅片靠在換兩片半圓周的銅片構(gòu)成換向器，再將兩個(gè)彈性銅片靠在換向器兩側(cè)，它們是電刷。向器兩側(cè)，它們是電刷。 導(dǎo)線框、換向器、電刷5一、直流電動(dòng)機(jī)的原理一、直流電動(dòng)機(jī)的原理v 若有直流電源通過電刷向?qū)Ь€框供電，那么線框中就有電若有直流電源通過電刷向?qū)Ь€框供電，那么線框中就有電流通過。流通過。 通過換向器向線框供電通過換向器向線框供電正負(fù)6一、直流電動(dòng)機(jī)的

4、原理一、直流電動(dòng)機(jī)的原理v 在線框兩側(cè)放一對(duì)磁極，形成磁場(chǎng)，線框處在磁場(chǎng)中。在線框兩側(cè)放一對(duì)磁極，形成磁場(chǎng)，線框處在磁場(chǎng)中。 7一、直流電動(dòng)機(jī)的原理一、直流電動(dòng)機(jī)的原理v 當(dāng)線框中有電流時(shí)，線框兩側(cè)導(dǎo)線就會(huì)因磁場(chǎng)的作用而受當(dāng)線框中有電流時(shí)，線框兩側(cè)導(dǎo)線就會(huì)因磁場(chǎng)的作用而受力，受力方向用左手定則判斷。力，受力方向用左手定則判斷。受力方向受力方向8一、直流電動(dòng)機(jī)工作原理一、直流電動(dòng)機(jī)工作原理v 直流電動(dòng)機(jī)原理模擬演示.flvv 上述的線框在實(shí)際的電動(dòng)機(jī)當(dāng)中有很多很多組，它們組成上述的線框在實(shí)際的電動(dòng)機(jī)當(dāng)中有很多很多組，它們組成了直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組（符號(hào)）；同樣上述的（永久磁了直流電動(dòng)機(jī)的電樞繞組

5、（符號(hào)）；同樣上述的（永久磁鐵）磁場(chǎng)在實(shí)際電動(dòng)機(jī)當(dāng)中采用鐵）磁場(chǎng)在實(shí)際電動(dòng)機(jī)當(dāng)中采用電磁電磁方式實(shí)現(xiàn)，它們組成方式實(shí)現(xiàn)，它們組成了直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組（符號(hào)）。了直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁繞組（符號(hào)）。v 通過上述演示我們知道只有在電樞繞通入直流電，和勵(lì)磁通過上述演示我們知道只有在電樞繞通入直流電，和勵(lì)磁繞組中通入直流電的前提之下電動(dòng)機(jī)才能運(yùn)轉(zhuǎn)。繞組中通入直流電的前提之下電動(dòng)機(jī)才能運(yùn)轉(zhuǎn)。9二、直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖二、直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)圖v 在直流電動(dòng)機(jī)的定子機(jī)座上安裝一對(duì)主磁極。在直流電動(dòng)機(jī)的定子機(jī)座上安裝一對(duì)主磁極。10二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖v 在主磁極上安裝勵(lì)磁繞組，繞組通電后就會(huì)在兩

6、個(gè)主磁極在主磁極上安裝勵(lì)磁繞組，繞組通電后就會(huì)在兩個(gè)主磁極間產(chǎn)生主磁場(chǎng)間產(chǎn)生主磁場(chǎng) 。11二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖v 轉(zhuǎn)子（電樞）鐵芯圓周均勻分布有槽，用來嵌放電樞繞組。轉(zhuǎn)子（電樞）鐵芯圓周均勻分布有槽，用來嵌放電樞繞組。 12二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖v 把繞制好的電樞繞組嵌入電樞槽內(nèi)，每個(gè)繞組都有一對(duì)引把繞制好的電樞繞組嵌入電樞槽內(nèi)，每個(gè)繞組都有一對(duì)引出線。出線。 13二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖v 把換向器安裝在電樞轉(zhuǎn)軸上，把電樞繞組的引出線按規(guī)律把換向器安裝在電樞轉(zhuǎn)軸上，把電樞繞組的引出線按規(guī)律焊接在換向片上焊接在換向片上。14二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)

7、構(gòu)圖二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖v 根據(jù)換向器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)制作電刷，以保證電樞繞組可以有直流電流過。15二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖二、直流電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)圖v 將電樞安裝在主磁極之間16二、直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)（圖）二、直流電動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)（圖）v 電機(jī)前后端蓋上有軸承，支持電樞的旋轉(zhuǎn)。電刷裝置也固定在端蓋上。v 1、電樞繞組匝數(shù)、電樞繞組匝數(shù)少，導(dǎo)線粗，電少，導(dǎo)線粗，電感量小，電阻小。感量小，電阻小。v 2、勵(lì)磁繞組匝數(shù)、勵(lì)磁繞組匝數(shù)多，導(dǎo)線細(xì)電感多，導(dǎo)線細(xì)電感量大，電阻大量大，電阻大。（記一下）直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖直流電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)示意圖v 運(yùn)轉(zhuǎn)動(dòng)畫1718三、直流電動(dòng)機(jī)的分類三、直流電動(dòng)機(jī)的分類v 根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方

8、式不同將直流電動(dòng)機(jī)分成4類圖10-1 直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式a) 他勵(lì) b) 并勵(lì) c) 串勵(lì) d) 復(fù)勵(lì)同桌之間，相互解說一下19四、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式四、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)方式v 由于直流電動(dòng)機(jī)電樞電阻阻值很小，額定電壓下直接啟動(dòng)時(shí)，起動(dòng)電流很大，可達(dá)額定電流的1020倍，啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩也很大。過大的啟動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓的下跌，影響其他用電設(shè)備的正常工作，而電動(dòng)機(jī)自身的換向器也將產(chǎn)生劇烈的火花，同時(shí)很大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩會(huì)使軸上受到強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊，嚴(yán)重時(shí)將損壞電力拖動(dòng)系統(tǒng)中的傳動(dòng)裝置，所以全壓?jiǎn)?dòng)只限用于容量很小的直流電動(dòng)機(jī)。 直流電動(dòng)機(jī)常用的啟動(dòng)方法有兩種：一是電樞回路串電阻起動(dòng)；二是降低電源電壓起動(dòng)。并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)常采用的并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)常采用的是電樞回路串聯(lián)電阻起