7、直流電機(jī)的啟動(dòng)、停止和制動(dòng)控制：

直流電機(jī)從接入電源開始，電樞由靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)到額定轉(zhuǎn)速的過程，稱為啟動(dòng)過程。要求啟動(dòng)時(shí)間短、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、啟動(dòng)電流小。啟動(dòng)的要求是矛盾的，比如，用逐漸提升供電電壓實(shí)施軟起動(dòng)，來降低起動(dòng)電流，但啟動(dòng)時(shí)間又會(huì)加長；加大啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩，又勢(shì)必增大的啟動(dòng)電流等。因而要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用和配置情況，對(duì)啟動(dòng)問題綜合考慮。

1）啟動(dòng)方式：

a、直接啟動(dòng)。只適用于小型直流電機(jī)。啟動(dòng)方法是先給電機(jī)加勵(lì)磁，并調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流達(dá)到最大，當(dāng)勵(lì)磁磁場(chǎng)建立后，再使電樞繞組直接加上額定電壓，電機(jī)開始啟動(dòng)。在啟動(dòng)過程中，電樞中最大沖擊電流，稱為啟動(dòng)電流。直流啟動(dòng)，因啟動(dòng)電流大，電氣和機(jī)械沖擊大等缺點(diǎn)，應(yīng)用較少；

b、早期采用變阻器啟動(dòng)，電動(dòng)機(jī)在啟動(dòng)時(shí)在電樞回路中串入變阻器，用接觸器觸點(diǎn)切換電阻只數(shù)，限制啟動(dòng)電流。將啟動(dòng)電流限制在2位額定電流以內(nèi)。后期采用晶閘管電子電力技術(shù)，用改變電樞電壓的方式實(shí)現(xiàn)了軟起動(dòng)。

2）停止方式：

a、自由停車。直流電機(jī)的電源關(guān)斷后，電機(jī)按運(yùn)轉(zhuǎn)慣性自由停車；

b、施加制動(dòng)（剎車）措施，如機(jī)械抱閘剎車、能耗制動(dòng)、反接制動(dòng)等使其快速停車。

3）直流電機(jī)的制動(dòng)方式和方法：

電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩方向與旋轉(zhuǎn)方向相反時(shí)，就稱為電動(dòng)機(jī)處于制動(dòng)狀態(tài)。

制動(dòng)的目的：使電動(dòng)機(jī)減速或停車、限制電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的升高（如電車下坡）。

機(jī)械抱閘制動(dòng)也是一種制動(dòng)（剎車）方式，但不屬電機(jī)運(yùn)行特性的范疇。屬于電機(jī)運(yùn)行特性的制動(dòng)方式和方法有以下四種，有時(shí)也統(tǒng)稱為電磁制動(dòng)方式。

a、能耗制動(dòng)。指運(yùn)行中的直流電機(jī)突然斷開電樞電源，然后在電樞回路串入制動(dòng)電阻，使電樞繞組的慣性能量消耗在電阻上，使電機(jī)快速制動(dòng)。由于電壓和輸入功率都為0，所以制動(dòng)平衡，線路簡單；

b、反接制動(dòng)。為了實(shí)現(xiàn)快速停車，突然把正在運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)的電樞電壓反接，并在電樞回路中串入電阻，稱為電源反接制動(dòng)。制動(dòng)期間電源仍輸入功率，負(fù)載釋放的動(dòng)能和電磁功率均消耗在電阻上，適用于快速停轉(zhuǎn)并反轉(zhuǎn)的場(chǎng)合，對(duì)設(shè)備沖擊力大。

c、倒拉反轉(zhuǎn)反接制動(dòng)適用于低速下放重物。制動(dòng)時(shí)在電路串入一個(gè)大電阻，此時(shí)電樞電流變小，電磁轉(zhuǎn)矩變小。由于串入電阻很大，可以通過改變串入電阻值的大小來得到不同的下放速度。

反接制動(dòng)時(shí)，切換極性相反的電源電壓，使電樞回路內(nèi)產(chǎn)生反向電流：反接制動(dòng)時(shí)，從電源輸入的電功率和從軸上輸入的機(jī)械功率轉(zhuǎn)變成的電功率一起消耗在電樞回路制動(dòng)電阻上。

d、回饋制動(dòng)。電動(dòng)狀態(tài)下運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)，在某種條件下會(huì)出現(xiàn)由負(fù)載拖動(dòng)電機(jī)運(yùn)行的情況，此時(shí)出現(xiàn) n >n0、Ea >U、 Ia 反向，電機(jī)由驅(qū)動(dòng)變?yōu)橹苿?dòng)。從能量方向看，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)——回饋制動(dòng)狀態(tài)。

正向回饋：當(dāng)電機(jī)減速時(shí)，電機(jī)轉(zhuǎn)速從高到低所釋放的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔�，一部分消耗在電樞回路的電阻上，一部分返回電源�?/SPAN>

反向回饋：電機(jī)拖位能負(fù)載（如下放重物）時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)這種狀態(tài)。重物拖動(dòng)電機(jī)超過給定速度運(yùn)行，電機(jī)處于發(fā)電狀態(tài)。電磁功率反向，功率回饋電源。

在實(shí)際應(yīng)用中，很多情況下采用機(jī)械（抱閘）制動(dòng)結(jié)合電磁制動(dòng)的方法來進(jìn)行制動(dòng)，即先通過電磁制動(dòng)將電機(jī)轉(zhuǎn)速降到一個(gè)比較低的速度（接近零速），然后再機(jī)械抱閘制動(dòng)，這樣既避免了機(jī)械沖擊又有比較好的制動(dòng)效果。

二、 直流調(diào)速的主電路形式和整機(jī)構(gòu)成

    直流電機(jī)需要直流電源的供給，這要求一個(gè)能將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姷碾娫囱b置。另外，直流電機(jī)的起/停、保護(hù)、調(diào)速等控制，也常常與直流電源集成于一體，稱為直流調(diào)速裝置或直流調(diào)速器。

早期對(duì)直流電機(jī)的調(diào)速控制，用直流發(fā)電機(jī)作直流電機(jī)的直流電源，用接觸器配合變阻箱實(shí)現(xiàn)直流電機(jī)的啟/停控制和調(diào)速，系統(tǒng)繁雜、造價(jià)高。后期由于晶閘管等電力電子器件的成熟應(yīng)用，出現(xiàn)了靜止式直流調(diào)速裝置，系統(tǒng)配置變得精簡，而控制性能大幅度提升。國內(nèi)外，有一些專業(yè)廠家，專門生產(chǎn)了專用于直流電機(jī)調(diào)速的系列產(chǎn)品，國內(nèi)生產(chǎn)廠家更是林林總總，不下數(shù)百家。其產(chǎn)品范圍囊括了大、中、小功率，他勵(lì)、自勵(lì)直流電機(jī)的調(diào)速控制。

以上是直流電機(jī)的結(jié)構(gòu)和控制原理的學(xué)習(xí)知識(shí)。

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