直流他励电动机的调节与制动过程

　　有关直流他励电动机的几种调节与制动过程，包括电动机正向启动加速过程，正向弱磁升速调节过程，正向强磁降速调节过程，正向电压反接制动过程与正向能耗制动过程等。

　　直流他励电动机的调节与制动过程

　　以电动小车在A至B区间运行为例来分析，示意图如图2.23所示。图2.23小车运行示意图：

　　

 

 

　　工艺要求：从A点开车，启动到额定转速nN后，加速运行一段，再降到nN速度运行，快 到B点时要求电动小车准确停车到B点；再从B点反向启动，加速运行一段，降到wN转速运 行，快到A点时再准确停车到A点。

　　根据工艺要求，现确定电机传动方案为：

　　（1） 从A点正向串联电阻启动到nN；（2） 弱磁升速；（3） 强磁降速到nN；（4） 反接制动转为能耗制动或直接用能耗制动准确停车。

　　实现上述传动方案的电动机主电路如图2. 24所示。主电路中电枢电路串联有电阻尺m、 尺12和及ns三级启动环节；ZC为正向接触器，FC为反向接触器，以组成电动机正反转环节；反 接制动接触器FZC和反接电阻尺以，以实现反接制动；能耗制动接触器NZC和能耗制动电阻 尺2，以实现能耗制动；磁场回路串入电阻rn和磁场接触器（DC组成调节励磁环节，以实现弱磁 调速。可见，主电路可工作在正向启动、反向启动、弱磁升速、反接制动、能耗制动、停车等工作 状态，可以完成工艺要求。

　　1. 电动机正向启动加速过程

　　将电源开关氏闭合，磁场接触器的常闭触头闭合，以保证满磁场。反接制动接触器 FZC的吊开触头闭合，以短接反接制动电阻只n4，能耗制动接触器NZC的常闭触头打开，以断 开能耗制动电路。以上作为正向启动的预备状态。

　　使正向接触器ZC的常开触头闭合，主电路接通，电枢回路串入全部启动电阻。这时电动 机工作在特性d上，瞬间电动机电磁转矩为乃。由于乃》7，电动机拖动电动小车加速，沿 d特性运行。到^点时，使加速接触器3C常开触头闭合，切除（或短接）及⑴。由于系统存在 机械惯性，转速来不及变化，在忽略电动机电枢电感影响时，认为电枢电流瞬间从Ja2增大到 Ial，也就是转矩Te从T2又增大到乃，即从6点过渡到c点，电动机沿d加速，直到d点。

　　以后的过程与前面过程相似。通过加速接触器2C和1C的常开触点闭合，顺序切除（短接）电阻 Rm和尺nz，电动机运行在固有特性上，沿gh特性加速到稳态转速nN，此时Te = TN，电动机不 再加速。

　　2. 正向弱磁升速调节过程

　　使磁场接触器0C的常闭触点打开，在励磁回路串入电阻rn，励磁电流下降，即磁通少下 降。如不考虑励磁回路的电磁惯性，转速由于机械惯性来不及变化。

　　反电势随磁通⑦下降而 下降，电枢电流增加，电动机转矩增加。这时电动机从固有特性的点&过渡到弱磁人为特性G 上，因为7；》7，从〖点沿特性G加速，直到j点，电动机在高于额定转速下稳定运行，小车向 B点前进。

　　3. 正向强磁降速调节过程

　　如果电动小车接近B点时，需要降速，这时使磁场接触器0C的常开触头闭合，短接电阻 rfl，励磁电流增大。由于转速〃来不及变化，反电势R瞬间增大，Ea》L/，电枢电流h改变方 向，则乃也改变方向，了e与W反向，电动机处于制动状态。此时￡a》U，“》”（），所以工作在回 馈制动状态。从J？点过渡到々点，电动机在特性佛上运行。随着转速的下降，直到Ea=UN 时，电枢电流Ia=0，则转矩为零，反馈制动结束。由于乃《7，电动机继续降速，直到h点才稳定运转。

　　4. 正向电压反接制动过程

　　当电动小车更接近B点时，需迅速降速制动，操作控制器进入电压反接制动状态，这时电 枢回路两端几乎概酿_定帐。_在_酿电压反接__人大的 即使lCUCfPFZC的常开触头全部打开，电枢回路串入最大电阻；同时，‘吊开1 常开触头闭合，电动机处于电压反接制动状态。

　　电压反接制动特性也就是制动瞬间，电动机从&点过渡到Z点，产生很大的制动转矩，使小车前进速度迅速下降，在较短的时间内即可下降到7“1点。

　　5. 正向能耗制动过程

　　为了宏现准确停车，到m点再转入能耗制动。当电机运行到特性上的饥点时，使反向接触器FC的常开触头打开，即电动机脱离电源，同时使能耗接触器NZC的常闭触头闭合，将电 动机电枢接到能耗制动电阻尺上。此时机械特性为nO，恰当选择制动电阻艮的数值，可以使 电动机从m点过渡到”点，产生较大的制动转矩。随着制动过程的进行，转速降低，转矩减小，储 存在系统中的动能全部转换为电能，消耗在电阻艮上，直到转速为零，电动小车停在B点。

　　可见，电动小车从A点启动、加速，一直到接近B点制动停车的全过程是：经过逐级切除 电阻的启动状态、弱磁升速状态、强磁降速制动状态、电压反接制动状态以及能耗制动状态。 应当说在实际工作中这些状态的转换可完全由控制电器线路自动完成。

　　电动小车从B点返回A点的过程与从A点到B点的过程相似，也要经过相同的状态，只 不过电动机的转动方向和由A点到B点相反，所以机械特性曲线位于第m象限和第］V象限。 这个控制过程可自行分析。