直流电动机启动、调速控制线路
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直流调速器就是调节直流电动机速度的设备,直流调速器由于直流电动机具有低转速大力矩的特点,是交流电动机无法取代的,因此调节直流电动机速度的设备——直流调速器具有广阔的应用天地。
直流调速器接线图1、不隔离型(仅指BL产品)a、外部电位器连接方式:使用一个2W/10K 电位器控制驱动器调速,按照下图进行接线。
安装方法:电位器的连接说明(BL产品):注意1、驱动器所提供的5V输出电压,因电流较小(5mA),所以不能外接其它负载(如:数显表、指示灯等),否则造成驱动器的损坏。
2、为了减少不必要的电子信号干扰,应尽量缩短速度调节电位器的连线长度,当连线超过0.5m时,必须使用屏蔽线,屏蔽网单端接地。
b、外置VID连接方式:0-5V,0-10V,4-20mA 控制信号经过专用隔离器转换后连接到VID接口,每种控制应用只能使用一种控制信号进行控制。
订货时需要说明控制方式。
外置VID隔离器(另配)的连接使用请参考下图所示:注意外置VID接口线若过长,请务必使用屏蔽线,屏蔽网单端接地。
2、隔离型:(仅指AL产品)对于AL隔离型产品,使用0-5V,0-10V或4-20mA的外部标准信号控制连接方式见下图所示。
每种控制应用只能使用一种控制信号进行控制。
订货时需要说明控制方式。
注意1、标准信号输入务必使用屏蔽线,屏蔽网单端接地。
2、以上控制方式的连接,只能选用一种方式连接,不能同时连接几种方式。
3、所有控制信号的连线务必使用屏蔽线,屏蔽网单端接地。
使能控制:INHIBIT使能控制连接:该控制方式可通过一个“使能线路”来进行控制器输出的停止和开启控制如下图所示:也可以使用一个集电极开路(NPN)来代替开关进行控制。
当“使能控制端”两端闭合时,控制器内部电路会迅速(取ACCEL设定值)提升马达转速,直到MAX SPD设定值上。
当“使能控制端”两端断开时,控制器内部电路会快速降低马达转速,直到马达停止运转。
【注】当控制距离较长时,请采用转换传输(就近连接)方式,使能控制的连线务必使用屏蔽线,屏蔽网单端接地。
直流电机控制器原理图直流电机控制器是指控制直流电机运行的设备,其主要作用是根据外部输入信号来控制电机的启动、停止、正反转以及调速等功能。
直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心部分,通过原理图可以清晰地了解控制器的工作原理和电路结构,有利于工程师们进行系统设计和故障排查。
一般来说,直流电机控制器原理图包括电源模块、控制模块、驱动模块和保护模块等部分。
电源模块主要用于将外部交流电源转换为直流电源,为整个系统提供电能;控制模块则负责接收外部控制信号,并通过逻辑运算和电路控制来实现对电机的启停、正反转和调速等功能;驱动模块则是根据控制模块的输出信号,驱动电机正常运行;保护模块则用于监测电机和系统的工作状态,一旦出现异常情况,及时采取保护措施,避免损坏设备。
在直流电机控制器原理图中,控制模块是最核心的部分,它通常包括信号输入端、逻辑控制电路和输出端。
信号输入端可以接收外部控制信号,比如启停信号、正反转信号、调速信号等,这些信号经过处理后,通过逻辑控制电路的运算,最终输出给驱动模块,实现对电机的控制。
逻辑控制电路通常采用集成电路或者单片机等器件来实现,其结构复杂,但是可以实现多种控制功能,具有很高的灵活性和可靠性。
此外,直流电机控制器原理图中的驱动模块也是非常重要的部分,它的主要作用是根据控制模块的输出信号,驱动电机正常运行。
驱动模块通常采用功率器件和驱动电路来实现,其设计需要考虑到电机的功率大小、负载特性以及工作环境等因素,以确保电机能够稳定、高效地运行。
总的来说,直流电机控制器原理图是直流电机控制系统的核心部分,它的设计和实现直接影响到整个系统的性能和稳定性。
工程师们在进行系统设计和故障排查时,需要充分理解原理图的结构和工作原理,合理选择电路元件和器件,确保系统能够稳定、可靠地运行。
同时,随着科技的发展,直流电机控制器原理图也在不断地更新和优化,以满足不同应用场景的需求,提高系统的性能和可靠性。
第一章直流电机调速系统实验实验一单闭环不可逆直流调速系统实验一、实验目的(1)了解单闭环直流调速系统的原理、组成及各主要单元部件的原理。
(2)掌握晶闸管直流调速系统的一般调试过程。
(3)认识闭环反馈控制系统的基本特性。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理为了提高直流调速系统的动静态性能指标,通常采用闭环控制系统(包括单闭环系统和多闭环系统)。
对调速指标要求不高的场合,采用单闭环系统,而对调速指标较高的则采用多闭环系统。
按反馈的方式不同可分为转速反馈,电流反馈,电压反馈等。
在单闭环系统中,转速单闭环使用较多。
在本装置中,转速单闭环实验是将反映转速变化的电压信号作为反馈信号,经“转速变换”后接到“速度调节器”的输入端,与“给定”的电压相比较经放大后,得到移相控制电压U ct,用作控制整流桥的“触发电路”,触发脉冲经功放后加到晶闸管的门极和阴极之间,以改变“三相全控整流”的输出电压,这就构成了速度负反馈闭环系统。
电机的转速随给定电压变化,电机最高转速由速度调节器的输出限幅所决定,速度调节器采用P(比例)调节对阶跃输入有稳态误差,要想消除上述误差,则需将调节器换成PI(比例积分)调节。
这时当“给定”恒定时,闭环系统对速度变化起到了抑制作用,当电机负载或电源电压波动时,电机的转速能稳定在一定的范围内变化。
在电流单闭环中,将反映电流变化的电流互感器输出电压信号作为反馈信号加到“电流调节器”的输入端,与“给定”的电压相比较,经放大后,得到移相控制电压U ct,控制整流桥的“触发电路”,改变“三相全控整流”的电压输出,从而构成了电流负反馈闭环系统。
电机的最高转速也由电流调节器的输出限幅所决定。
同样,电流调节器若采用P(比例)调节,对阶跃输入有稳态误差,要消除该误差将调节器换成PI(比例积分)调节。
当“给定”恒定时,闭环系统对电枢电流变化起到了抑制作用,当电机负载或电源电压波动时,电机的电枢电流能稳定在一定的范围内变化。
直流电动机的工作原理、接线及调试直流电动机的工作原理、接线及调试从化技工学校学科电工实习课程教案用纸(首页JA-1)审批签字教Z2-22型并励直流电动直流电动机的工作原理、接线及调试授课授课时数授课时间授课班级教学目的重点和难点复习提问10机电高级方讲授法、示范操作、手把手指导机,可调直流法具电源1.掌握判别直流电动机各种绕组的方法2.掌握调整直流电动机中性位的调整及通电试车方法。
重点:直流电动机的通电试车方法难点:直流电动机中性位的调整1、202*A型龙门刨床应如何调试直流系统?作业写出实习报告教学内容方法过程附记复习提问5分钟引入新课一、实习课题:直流电动机的工作原理、接线及调试【板书】二、实习目的:1.掌握判别直流电动机各种绕组的方法2.掌握调整直流电动机中性位的调整及通电试车方法。
三、工具耗材:Z2-22型直流电动机、万用表、转速表等四、教学过程【复习提问】1、202*A 型龙门刨床应如何调试直流系统?【入门指导】一、直流电机的结构及工作原理1.直流电机的基本结构直流电机主要由定子和转子两部分组成。
定子包括主磁极、换向极、电刷装置、机座、端盖等。
其中主磁极的作用是产生主磁极磁场;换向极的作用是产生换向磁场,改善直流电机的换向。
转子又称为电枢,包括电枢铁心、电枢绕组、换向器、风扇、转轴等。
直流电机常做成电枢旋转形式。
直流电动机的结构如图43所示。
1页教案附页(JA-2)附记根据实物讲解演示教学内容方法过程2.直流电动机的基本原理直流电动机其基本工作原理是通电导体在磁场内会受到电磁力的作用而使电枢旋转。
通过换向器,使直流电动机获得单方向的电磁转矩;通过换向片使处于磁极下不同位置的电枢导体串联起来,使其电磁转矩相叠加而获得几乎恒定不变的电磁转矩。
3.直流电机的分类按照励磁方式不同,直流电机可分为他励、并励、串励及复励等四大类。
其中,直流电动机各种励磁方式的接线原理图如图4-4所示。
结合实物讲授并加以演示2页教案附页(JA-2)附记布置实训任务并讲清楚相关操作规程及操作要点教学内容方法过程【实习训练】【实习步骤】1、判别直流电动机的电枢绕组、并励绕组及串励绕组1)看编号,接线端子上都有字母,电枢端子是S1、H2,并励绕组是B1、B2,串励绕组是C1、C2。
实验题目类型:设计型
《电机与拖动》实验报告实验题目名称:直流电动机启动、调速控制线路
实验室名称:电机及自动控制
实验组号:指导教师:
报告人:学号:
实验地点:实验时间:
指导教师评阅意见与成绩评定
一、实验目的
1、掌握并励直流电动机电枢电路串电阻起动的方法。
2、掌握并励直流电动机改变电枢电阻和改变励磁电流调速的方法。
3、掌握并励直流电动机的制动方法。
4、提交实验成果。
二、实验设备
三、实验技术路线
实验前预习要点:
1.直流电动机的起动
起动的方法
a)串电阻起动
串电阻起动就是在启动时将一组启动电阻R串入电枢回路,以限制启动电流,而当转数上升到额定转数后,再把启动变阻器从电枢回路中切除。
串电阻起动的优点是启动电流小;缺点是变阻器比较笨重,启动过程中要消耗很多的能量。
b)降电压起动
降电压起动就是在启动时通过暂时降低电动机供电电压的办法来限制启动电流,当然降压启动要有一套可变电压的直流电源,这种方法只适合于大功率直流电机。
2.直流电动机的调速
调速的种类与方法:
a)调节电枢供电电压
改变电枢电压主要是从额定电压往下降低电枢电压,从电动机额定转速向下变速,属恒转矩调速方法。
对于要求在一定范围内无级平滑调速的系统来说,这种方法最好。
变化遇到的时间常数较小,能快速响应,但是需要大容量可调直流电源。
b)改变电动机主磁通
改变磁通可以实现无级平滑调速,但只能减弱磁通进行调速(简称弱磁调速),从电机额定转速向上调速,属恒功率调速方法。
变化时间遇到的时间常数同变化遇到的相比要大得多,响应速度较慢,但所需电源容量小。
c)电枢回路串电阻调速
电动机电枢回路外串电阻进行调速的方法,设备简单,操作方便。
但是只能进行有级调速,调速平滑性差,机械特性较软;空载时几乎没什么调速作用;还会在调速电阻上消耗大量电能。
3.直流电动机的制动方
法
能耗制动
并励直流电动机在能耗制动时要保持励磁电流不变,在电枢两端从电源断开的同时,其立即接到一个制动电阻上。
这时电动机内主磁场保持不变,电枢因机械惯性继续旋转,电动机由电动机状态立即转至发电机状态,此时电枢电流反向。
从而产生的电磁转矩与原来反,称为制动转矩,故转速迅速下降,直到停转。
电动机机械系统所储存的动能,全都转为电能而消耗在制动电阻上,所以称能耗制动。
反接制动
这同异步电动机反接制动的道理一样,在制动时,强迫电动机朝相反的方向转动
而促电动机立即停转。
直流电动机反接制动时,在保持励磁电流条件(方向和值的大小)的情况下,利用倒向开关将电枢两端反接在电源上,此时电枢电流将变成负值,随之产生很大的制动性电磁转矩使电动机停转。
这里的是制动时为限制电流太大而串人电枢回路的电阻。
反接制动的优点是很快能使电动机迅速停转;缺点是电枢电流可能过大。
为此反接时须接人足够的电阻,将电枢电流限制在一定允许值范围内;此外,当转速下降时,必须及切断电源,否则电动机将反转。
四、实验内容
1. 直流电动机的起动实验步骤:
1) 取来本次试验所用器件挂置在实验工作台上。
2) 按照实验接线图接线,实验前所有开关都应处在断开位置。
3) 请老师查看接线,待老师检查所接线路无误、批准后执行以下操作。
4) 合上交流电源总开关,将电源控制屏的电压调制220V左右。
5) 按下“启动”按钮,接通直流电源。
实验原理图
2.并励直流电动机使用时的注意事项
1)当给并励直流电动机接通电源的瞬间,启动电流很大,这样大的启动电流将会烧坏换向
器,因此电枢电路中需串联一个可调启动电阻,启动时将电阻置于最大值,随着电动机转速的增加而逐渐减小电阻值,当电动机达到额定转速时,完全撤出启动电阻。
2)使用并励直流电动机时,切忌在电动机运转时断开励磁电路,以免造成励磁电流等于零,
而主磁极上仅有很少的剩磁,使反电动势小,这样电枢电流将会急剧增加,电动机转速也将急剧增加,将造成俗称的“飞车”,引起严重事故。
直流电动机的起动、调速、制动接线图
三相可调变阻器的检查:
将其与直流电源接通,串入直流电流表,并入直流电压表。
通过调节其阻值,记录并计算变阻器的好坏。
在本次试验中,实验室的并励电动机也可以充当他励使用,连接时只需将电机绕组与励磁输出电压相连。
他励电动机的起动与调速与并励电动机一样,但他励电动机在制动时则不同。
在停车时,先关闭电枢输出电压则电动机完成制动,若先关闭励磁输出电压则会出现飞车的现象。
五、实验结果陈述与总结
1.实验结论
在本次试验中,我们主要做了并励直流电动机电枢电路串电阻起动的方法、改变电枢电阻和改变励磁电流调速的方法和并励直流电动机的制动方法。
通过这次试验,我对并励直流电动机有了进一步的认识和理解,我们基本掌握了并励直流电动机的电枢电路串电阻起动的方法、改变电枢电阻和改变励磁电流调速的方法,对并励直流电动机有了更深的了解。
同时也掌握了并励直流电动机的制动方法。
2.收获与不足
在本次实验中,我们相继做了并励直流电动机电枢电路串电阻起动的方法、改变电枢电阻和改变励磁电流调速的方法和并励直流电动机的制动方法的实验。
通过这些实验使我们更好的了解并励直流电动机。
六、参考文献(资料)
1.唐介电机与拖动. 第三版. 高的教育出版社,2014年
2.电机教学实验台实验指导书. 杭州教仪设备有限公司,2011年。