他励直流电动机的起动和调速技巧

（一）直流电动机的起动

直流电动机起动时，必须满足以下要求：第一，起动电流不能太大，以免烧毁电刷或换向器，另外也可避免产生过大的冲击转矩，损坏机械设备；第二，起动转矩应足够大，应使T_st>T_L，以保证电动机带动负载顺利起动，进入运转状态。为此，他励直流电动机的起动方法分为三种：直接起动、减压起动和电枢串电阻起动。

（二）他励直流电动机的调速

1.调速方法

电力拖动系统经常要求可随意调节的转速，以满足生产机械的工作需要。根据直流电动机的转速公式：，可看出当负载不变时，他励直流电动机有调整电压U_a、电枢电阻R和减弱主磁通Φ等三种调速方法。通过改变电动机的机械特性，可使电动机与负载两条机械特性的交点，即稳定工作点，随之变动，达到调节转速的目的。

根据他励直流电动机人为机械特性可知：电枢回路串电阻调速时，随电阻值增大，特性变软，低速下运行不稳定，而且电阻上耗能也大，所以只在要求不高的场合才会采用；降压调速时特性平行下移，特性硬度不变，运行稳定性好，只要有连续可调的直流电源，就可实现无级调速；弱磁调速是在小功率的励磁回路里调节，所以易于实现，可进行无级调速。基速以下采用降压，基速以上采用弱磁，使电动机得到宽广的调速范围。工业上大量采用的直流发电动机-电动机系统，简称F-D系统，就是调压与弱磁并用的典型范例，它的使用可靠，维护方便，功率大，调速性能好。

2.调速指标

为评价各种调速方法的优缺点，对调速方法提出技术和经济指标如下。(www.xing528.com)

（1）调速范围 指拖动额定负载情况下，系统可能达到的最高转速与最低转速之比。用D表示。

直流电动机的最高转速受到机械强度、换向、电压等几方面的限制，而最低转速受到低速运行时的相对稳定限制。相对稳定性指负载转矩变化时，转速变化的程度，电动机的机械特性越软，它的相对稳定性越差，反之，特性越硬，相对稳定性越好。

（2）调速精度（静差率）相对稳定性的程度用静差率δ来表示，指电动机在某条机械特性曲线上运行时，由理想空载增加到额定负载，电动机的转速降落Δ_nN与理想空载转速n₀之比。，由于调速范围内的最低转速取决于静差率的要求，因此调速范围必然受到静差率的制约，二者之间的关系：

（3）调速的平滑性 在一定的调速范围内，调速的级数越多，调速就越平滑，相邻两级速度之比定义为平滑系数，用字母k表示：

k值越接近于1，调速的平滑性越好。当k=1时，称为无级调速，即转速连续可调。

（4）调速的经济性 经济性包含两方面的内容：一是调速设备所需的投资和调速过程的能量消耗大小。二是指电动机在调速过程中能否得到充分利用，即是否与负载最佳配合。如调压和电枢串电阻调速方式属于恒转矩的输出，若与恒转矩负载配合则为最佳；而弱磁调速方式属恒功率的输出，最好与恒功率负载相配合，才可使电动机得到充分利用。