直流電動機的啟動、調速與反轉

①直流電動機的啟動。直流電動機從接通電源開始轉動，直至升速到某一固定轉數(shù)穩(wěn)定運行，這一過程稱為電動機的啟動過程。直流電動機有全壓啟動、變阻器啟動和降壓啟動三種方法。

a.全壓啟動。全壓啟動就是將電動機直接接入到額定電壓的電源上啟動。由于電動機所加的是額定電源，而電動機開始接通電源瞬間電樞不動，電樞反電動勢E。為零，所以啟動時電流很大。啟動時電動機最大電流為正因為電動機啟動電流很大，所以啟動轉矩大，電動機啟動迅速，啟動時間短。

不過，電動機一旦開始運轉，電樞繞組就有感應電動勢產生，且轉數(shù)越高，電樞反電動勢就越大。隨著電動機轉數(shù)上升，電流迅速下降，電磁轉矩也隨之下降。當電動機電磁轉矩與負載阻力轉矩相平衡時，電動機的啟動過程結束而進人穩(wěn)定運行狀態(tài)。

全壓啟動的優(yōu)點是不需其他設備，操作簡便；缺點是啟動電流大。它只適用于小型電動機，如家用電器中的直流電動機。

b.變阻器啟動。變阻器啟動就是在啟動時將一組啟動電阻RP串人電樞回路，以限制啟動電流，而當轉數(shù)上升到額定轉數(shù)后，再把啟動變阻器從電樞回路中切除。

變阻器啟動的優(yōu)點是啟動電流小；缺點是變阻器比較笨重，啟動過程中要消耗很多的能量。

。．降壓啟動。降壓啟動就是在啟動時通過暫時降低電動機供電電壓的辦法來限制啟動電流，當然降壓啟動要有一套可變電壓的直流電源，這種方法只適合于大功率電動機。

②直流電動機的調速。在電動機的機械負載不變的條件下改變電動機的轉數(shù)即被稱為調速，調速的方法可以從電動機的機械特性方程中看出，即

L"LMp,式中，當轉矩M不變（即負載不變）時，影響電動機轉數(shù)的有電源電壓U、電樞電阻：。和主磁通中，只要改變其中的一個，電動機的轉數(shù)就可得到調整。

a.改變電樞回路串聯(lián)電阻的調速法。電動機制成以后，其電樞電阻二。是一定的，但是可以在電樞回路中串聯(lián)一個可變電阻RP來實現(xiàn)調速，如圖所示。這種方法增加了串聯(lián)電阻上的損耗，使電動機的效率降低，特性變軟。如果負載稍有變動，則電動機的轉數(shù)就會有較大的變化，因而對要求恒速的負載不利。

b.改變勵磁回路電阻的調速法。為了改變磁通必，在勵磁電路中串聯(lián)一只調速電阻器RP,如圖4-98所示，改變調速電阻器RP的阻值就可改變勵磁電流，進而使主磁通筍得以改變，實現(xiàn)調速。這種調速方法只能減小磁通使轉數(shù)上升，特點是調速后的機械特性變硬。

c.改變端電壓調速法。改變電樞的端電壓U也可以相應地提高或降低直流電動機的轉數(shù)。由于電動機的電壓不得超過額定電壓，因而這種調速方法只能把轉數(shù)調低，不能調高。

③直流電動機的反轉。錄音機和錄像機中的電動機必須既能正轉，也能反轉。直流電動機的正、反轉是很容易的。由前面可知，改變電樞繞組電流方向，或者改變定子磁場的方向，都可以改變電動機的轉向。但對于永磁式直流電動機來說，則只能通過改變電流方向來實現(xiàn)改變電動機轉向的目的。

圖是直流電動機正、反轉控制原理電路。圖中，RP1, RP2是可調電阻器。改變RPl的阻值可以改變勵磁繞組的電流，起到調節(jié)磁場強、弱的目的；改變RP2的阻值，可以改變電動機的轉速。圖中的雙刀雙擲開關S是用來改變電動機旋轉方向的控制開關。當將開關S撥向“1”時，電流從a電刷流入，從b電刷流出；當將開關S撥向+2時，電流從b電刷流入，從a電刷流出。可見，改變開關S的狀態(tài)，就能改變電樞繞組的電流方向，從而實現(xiàn)改變電動機轉向的目的。