并励直流电动机的基本控制线路

《电力拖动》课程标准适用专业（层级）：工程电工工业机器人课程目标学习完《电力拖动》这门课程后，学生应该能够掌握企业电气设备系统的安装与调试，并同时培养同学具有恳切，守信，善于沟通与合作的品质，树立环保，节能，安全等意识，为进展同学的职业才能奠定良好的基础。

包括：1.能够娴熟使用常用电工工具；2.能够识别，选择，使用，修理与调整常用低压电器；3.能够分析，排除典型电气系统的一般故障；4.能够识读，绘制中等复杂程度的电气系统图；5.能够安装，检修中等复杂程度的电气系统；6.能够正确处理各种电气设备安全事故。

学习内容本课程的主要学习内容：1.低压电器元件简介与识别常用电工工具的使用、低压电器的图形符号与文字符号、低压电器的工作原理与作用、低压电器的接线2.点动控制线路的介绍与安装点动控制线路的电路图、工作原理、安装以及故障检修3.正转自锁控制线路的介绍与安装正转自锁控制线路的电路图、工作原理、安装以及故障检修4.接触器联锁正反转控制线路的介绍与安装接触器联锁正反转控制线路的电路图、工作原理、安装以及故障检修5.正反转双重联锁控制线路的介绍与安装正反转双重联锁控制线路的电路图、工作原理、安装以及故障检修6.位置控制与自动往返控制线路的介绍与安装位置控制与自动往返控制线路的电路图、工作原理、安装以及故障检修7.三相异步电动机Y—Δ降压启动控制线路的介绍与安装三相异步电动机Y—Δ降压启动控制线路的电路图、工作原理、安装以及故障检修8.三相异步电动机反接制动控制线路的介绍与安装三相异步电动机反接制动控制线路的电路图、工作原理、安装以及故障检修9.常用生产机械控制线路的介绍CA6140型车床、Z37摇臂钻床、M7130型平面磨床、X62W型万能铣床、桥式起重机学习任务教学实施建议1.教学组织方式方法建议（1）本课程教学的关键为现场教学，应选用典型的控制系统为载体，在教学过程中，老师示范与同学分组操作训练互动，同学提问与老师解答，指导有机结合，让同学在“教”与“学”过程中，识别电气器件，图纸，娴熟使用电工工具，测量工具，安装，爱惜与调试电气控制系统与设备。

直流电动机控制电路一、直流电动机的启动1.并励直流电动机的启动并励直流电动机的启动控制电路如图1-15所示。

图中，KA1是过电流继电器，作直流电动机的短路和过载保护。

KA2欠电流继电器，作励磁绕组的失磁保护。

启动时先合上电源开关QS，励磁绕组获电励磁，欠电流继电器KA2线圈获电，KA2常开触点闭合，控制电路通电；此时时间继电器KT线圈获电，KT常闭触点瞬时断开。

然后按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈获电，KM1主触点闭合，电动机串电阻器R启动；KM1的常闭触点断开，KT线圈断电，KT常闭触点延时闭合，接触器KM2线圈获电，KM2主触点闭合将电阻器R短接，电动机在全压下运行。

2. 他励直流电动机的启动（见图1-16）图1-15 并励直流电动机启动控制电路图1-16 他励直流电动机启动控制电路3. 串励直流电动机的启动（见图1-17）图1-17 串励直流电动机启动控制电路请注意，串励直流电动机不允许空载启动，否则，电动机的高速旋转，会使电枢受到极大的离心力作用而损坏，因此，串励直流电动机一般在带有20%~25%负载的情况下启动。

二、直流电动机的正、反转1.电枢反接法这种方法是改变电枢电流的方向，使电动机反转。

并励直流电动机的正、反转控制电路如图1-18所示。

启动时按下启动按钮SB2，接触器KM1线圈获电，KM1常开触点闭合，电动机正转。

若要反转，则需先按下SB1，使KM1断电，KM1连锁常闭触点闭合。

这时再按下反转按钮SB3，接触器KM2线圈获电，KM2常开触点闭合，使电枢电流反向，电动机反转。

2.磁场反接法这种方法是改变磁场方向（即励磁电流的方向）使电动机反转。

此法常用于串励电动机，因为串励电动机电枢绕组两端的电压很高，而励磁绕组两端的电压很低，反转较容易，其控制电路如图1-19所示。

其工作原理同上例相似，请自己分析。

图1-18并励直流电动机正,反转控制电路图1-19串励电动机正,反转控制电路三、直流电动机的制动在实际生产中有时要求机械能迅速停转，这就要求直流电动机可以制动。

并励直流电动机控制线路————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：2湖南省技工学校理论教学教案教师姓名：学科电力拖动执行记录日期-星期检查签字班级节次课题并励直流电动机的基本控制线路课的类型新授教学目的熟悉并励直流电动机的基本控制线路的构成及工作原理教学重点并励直流电动机的基本控制线路构成及工作原理教学难点并励直流电动机的基本控制线路的构成及工作原理主要教学方法讲授教具挂图无教学环节时间分配1、组织教学时间 2 3、讲授新课时间702、复习导入时间8 4、归纳小结时间 5 5、作业布置时间 5教学后记注：教案首页，教案用纸由学校另行准备湖南省劳动厅编制[新课导入] 在实际生产中，有些机床设备，例如：轧钢机、造纸机、龙门刨床、及高精度金属切削机床等，通常根据工艺要求，需要在大范围内实现无级平滑调速或者需要大启动转矩，那么驱动设备由交流电动机难以实现，因此我们采用另外一种电动机——直流电动机，与交流电动机相比，它具有启动转矩大、调速精度高、能实现无级平滑调速以及可以频繁启动等优点。

今天我们就讲一下关于直流电动机的控制线路。

[新课内容]课题十并励直流电动机的基本控制线路直流电动机按励磁方式划分为：他励、并励．串励和复励四种。

一、启动控制线路直流电动机常用的启动方法：一是电枢回路串联电阻启动；二是降低电源电压启动。

对并励直流电动机常采用的是电枢回路串联电阻启动。

1．手动启动控制线路对10kW以下的小容量直流电动机有配套的手动启动变阻器。

四点式启Z型启动变阻器。

电压为110V的启Z型启动变阻器．可用来启动1-5 kW的直流电动机；电压为220 v的启z型启动变阻器可用来启动1-10kW的直流电动机。

并励直流电动机手动自动控制电路如图2-65所示益阳高级技工学校2．电枢回路串电阻二级启动控制线路(1)电路图(2)工作原理二、正反转控制线路1、电动机反转方法：一是电枢反接法，即改变电枢电流方向，保持励磁电流方向不变；二是励磁绕组反接法，即改变励磁电流方向，保持电枢电流方向不变。

1、掌握并励直流电动机的基本控制线路一、工作任务子任务1 掌握并励直流电动机的基本控制线路二、任务描述根据控制要求设计电路原理图，控制要求：1、有一台并励直流电动机，需要采用电枢回路串电阻二级启动控制，试设计此电路；2、该电路中要设有短路、过载、失磁、欠压等保护装置；3、该电路设有二级启动电阻，在启动过程中分级短接启动电阻，然后转入全压运行；4、根据设计的电路图配置相关电气元件和安装此电路；5、利用多媒体技术及配套视频对工作任务应用进行描述。

学生接到本任务后，应根据任务要求，准备工具和仪器仪表，做好工作现场准备，严格遵守作业规范进行施工，线路安装完毕后进行调试，填写相关表格并交检测指导教师验收。

按照现场管理规范清理场地、归置物品。

三、任务要求1、理解并励直流电动机和其控制电路在工厂中的应用范围；2、理解并励直流电动机的启动方法，弄清并励直流电动机控制要求；3、学会并励直流电动机的正反转控制方法；4、能根据控制要求设计出并励直流电动机的电枢回路串电阻二级启动控制电路图；5、认真填写学材上的相关资讯问答题；6、能根据电路原理图安装其控制电路，做好电气元件的布置方案，做到安装的器件整齐、布线美观、好看。

7、通电试车，必须有指导教师在现场监护，同时要做到安全文明生产。

四、能力目标1、能根据控制要求正确设计并励直流电动机的启动和正反转控制线路；2、能掌握相应电气元件的布置和布线方法；3、学会正确安装与检修并励直流电动机控制线路；4、各小组发挥团队合作精神，学会并励直流电动机控制线路安装与检修的步骤、实施和成果评估。

五、任务准备（一）、相关理论知识1、直流电动机概述交流电动机和直流电动机使用的电源不同。

交流电动机采用交流电源，它结构简单、价格低廉、坚固耐用、使用和维护方便，但其功率因数较低，电能利用率不高，且调速困难。

而直流电动机使用直流电源，虽然结构较复杂，使用维护较麻烦，价格较高，但由于它的启动、调速性能较好，仍广泛应用于造纸机、轧钢机、高炉卷扬、电力机车、金属切削等工作负载变化较大，要求频繁地启动、改变方向、平滑地调速的生产机械上，如图4-1-1图所示。

并励直流电动机反接制动控制电路一、电路图图24-1二、实训所需电器元件代号名称型号数量备注QS 低压断路器DZ108-20(1.6A-2.5A) 1FU1 熔断器RT18-32-3P 1 装熔芯3A FU2 熔断器RT18-32-3P 1 装熔芯2A KM1～KM4 交流接触器LC1-D0610M5N 4 线圈AC220V KZ1 直流接触器LP1-K0901MD 1KT1 通电时间继电器JSZ3A-B（0～60S）/220V 1 时间继电器方座PF-083A 1SB1 按钮开关LAY16（红） 1SB4 按钮开关LAY16（绿） 1R2～R4 电阻75Ω/75W 3VD1 二极管IN5408 1M 并励直流电动机WDJ15 1反接制动是利用改变电枢两端电压极性或改变励磁电流的方向，来改变电磁转矩方向，形成制动力矩，迫使电动机迅速停转。

并励直流电动机的反接制动是把正在运行的电动机的电枢绕组突然反接来实现的。

采用反接制动时应该注意以下两点：一是电枢绕组突然反接的瞬间，会在电枢绕组中产生很大的反向电流，易使换向器和电刷产生强烈火花而损伤，故必须在电枢回路中串入附加电阻以限制电枢电流，附加电阻的大小可取近似等于电枢的电阻值；二是当电动机转速等于零时，应及时准确可靠地断开电枢回路的电源，以防止电动机反转。

该控制电路的动作原理图如图24-1。

线路工作原理如下：分别接通直流220V电源及交流220V电源，励磁绕组得电励磁。

先打开电源开关QS，然后按下正向按钮SB4，接触器KM3线圈得电吸合，其主触头闭合，直流电动机电枢回路串入电阻R2减压起动。

KM3的常开触头（9-18）吸合，时间继电器KT1线圈得电，经过一定时间的延时以后，KT1延时闭合触点闭合，接触器KM4得电吸合，切除电阻R2，直流电动机进入正常运行。

由于起动时电动机的反电势等于零，电压继电器KZ1不会动作，所以接触器KM1不会动作；当电动机建立反电势后，电压继电器KZ1吸合，其常开触头闭合为反接制动作好准备。