課題一直流并勵電動機基本控制線路的安裝與維修426任務2直流并勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修任務1直流并勵電動機啟動控制線路的安裝與維修任務3直流并勵電動機制動控制線路的安裝與維修任務1直流并勵電動機啟動控制線路的安裝與維修428429能識讀并分析直流并勵電動機啟動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學習目標如圖所示是直流并勵電動機的外形和內部接線圖。直流并勵電動機勵磁繞組與電樞繞組并聯，調節電位器RP的大小可以調節勵磁電流。它的特點是勵磁繞組匝數多，導線截面較小，勵磁電流只占電樞電流的一小部分。430直流并勵電動機a）外形b）內部接線圖431直流并勵電動機手動啟動控制線路電路圖0~5—分段靜觸頭6—電磁鐵7—弧形銅條8—手輪9—銜鐵10—恢復彈簧本次的工作任務是安裝與維修直流并勵電動機手動啟動控制線路，其電路圖如圖所示。432一、手動啟動控制線路BQ3直流電動機啟動變阻器用于小容量且電壓不超過220V的直流電動機的啟動。它主要由電阻元件、調節轉換裝置和外殼三大部分組成。其外形如圖所示。BQ3直流電動機啟動變阻器外形433在啟動之前，啟動變阻器的手輪置于0位，合上電源開關QF，慢慢轉動手輪8，使手輪從0位轉到靜觸頭1，接通勵磁繞組電路，同時將啟動變阻器RS的全部啟動電阻接入電樞電路，直流電動機開始啟動旋轉。當直流電動機停止工作且切斷電源時，電磁鐵6由于線圈斷電吸力消失，在恢復彈簧10的作用下，手輪自動返回0位，以備下次啟動。434由于直流并勵電動機的勵磁繞組具有很大的電感，所以當手輪回到0位時，勵磁繞組會因突然斷電而產生很大的自感電動勢，可能擊穿繞組的絕緣，在手輪和弧形銅條間還會產生火花，將動觸頭燒壞。因此，為了防止發生這些現象，應將弧形銅條7與靜觸頭1相連，在手輪回到0位時，勵磁繞組、電樞繞組和啟動電阻能組成一閉合回路，作為勵磁繞組斷電時的放電回路。啟動時，為了獲得較大的啟動轉矩，應使勵磁電路的外接電位器RP短接，此時勵磁電流最大，能產生較大的啟動轉矩。435二、電樞回路串電阻二級啟動控制線路如圖所示是直流并勵電動機電樞回路串電阻二級啟動控制線路電路圖。直流并勵電動機電樞回路串電阻二級啟動控制線路電路圖436停止時，按下SB2即可。值得注意的是，直流并勵電動機在啟動時，勵磁繞組兩端的電壓必須為額定電壓。任務2直流并勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修437能識讀并分析直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。438學習目標直流電動機實現反轉有兩種方法:一是電樞繞組反接法；二是勵磁繞組反接法。由于勵磁繞組匝數多，電感大，在進行反接時因電流突變，將會產生很大的自感電動勢，危及直流電動機及電器的絕緣安全，同時勵磁繞組在斷開時，由于失磁造成很大的電樞電流，易引起“飛車”事故，因此一般采用電樞繞組反接法。在將電樞繞組反接的同時必須連同換向極繞組一起反接，以達到改善換向的目的。439本次的工作任務是安裝與維修直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路，其電路圖如圖所示。440直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路電路圖441直流并勵電動機電樞繞組反接法正反轉控制線路的工作原理如下。任務3直流并勵電動機制動控制線路的安裝與維修4421.熟悉電壓繼電器的功能、結構、分類、原理及型號含義，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。2.能識讀并分析直流并勵電動機電力制動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。443學習目標與交流電動機一樣，直流電動機在工作中也需要制動，其制動方法與交流電動機相似，分為機械制動和電力制動兩大類。機械制動常用的方法是電磁抱閘制動，電力制動常用的方法有能耗制動、反接制動和再生發電制動三種。由于電力制動具有制動力矩大、操作方便、無噪聲等優點，所以在直流電力拖動中應用廣泛。444445直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路電路圖本次的工作任務是安裝與維修直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路，其電路圖如圖所示。446一、電壓繼電器1.結構電壓繼電器是利用電壓的變化來控制電路的繼電器，當電壓達到或超過設定的閾值時，電壓繼電器的觸點會閉合或斷開，從而控制電路的通斷。如圖所示為JT4系列電壓繼電器，它與JT4系列電流繼電器的外形、結構類似，主要由線圈、圓柱形靜鐵芯、銜鐵、觸頭系統等組成，447JT4系列電壓繼電器2.分類及符號根據實際應用的要求，電壓繼電器分為過電壓繼電器、欠電壓繼電器和零電壓繼電器。過電壓繼電器是當電壓大于其整定值時動作的電壓繼電器，主要用于電路或設備的過電壓保護。欠電壓繼電器是當電壓降至某一規定值時動作的電壓繼電器。零電壓繼電器是欠電壓繼電器的一種特殊形式，是當繼電器的端電壓降至接近0時才動作的電壓繼電器。448449電壓繼電器的符號電壓繼電器的符號如圖所示。4503.型號含義電壓繼電器的型號含義如下。451（1）電壓繼電器主要根據線圈的額定電壓、觸頭的數量和種類進行選擇。01020304（3）安裝后應在觸頭不通電的情況下，將吸引線圈通電操作幾次，觀察電壓繼電器動作是否可靠。（2）安裝前應檢查電壓繼電器的額定電壓與整定值是否與實際使用要求相符，電壓繼電器的動作部分是否靈活、可靠，外罩及殼體是否有損壞或缺件等情況。（4）定期檢查電壓繼電器各零部件是否有松動及損壞現象，并保持觸頭的清潔。4.選擇與使用452二、直流并勵電動機電力制動控制線路1.能耗制動控制線路能耗制動是指保持直流電動機的勵磁電流不變，將電樞繞組的電源切除后，立即使其與制動電阻連接成閉合回路，電樞靠慣性處于發電運行狀態，將轉動動能轉換為電能并消耗在電樞回路中，同時獲得制動力矩，迫使直流電動機迅速停轉。453直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路電路圖如圖所示為直流并勵電動機單向啟動能耗制動控制線路電路圖。其線路的工作原理如下。（1）串電阻單向啟動運轉合上電源開關QF，按下啟動按鈕SB1，KM1線圈得電，KM1主觸頭閉合，直流電動機M接通電源進行串電阻二級啟動運轉。其詳細控制過程讀者可參照前面講述的直流并勵電動機電樞回路串電阻二級啟動控制線路自行分析。454（2）能耗制動停轉4552.反接制動控制線路對于直流電動機反接制動，通常利用改變電樞兩端電壓極性或改變勵磁電流的方向，來改變電磁轉矩的方向，形成制動力矩，從而迫使直流電動機迅速停轉。直流并勵電動機的反接制動通常采用電樞繞組反接法，即將正在電動運行的直流電動機的電樞繞組突然反接來實現制動。456直流電動機反接制動的原理與反轉基本相同，所不同的是反接制動過程至轉速為0時即結束。如圖所示為直流并勵電動機雙向啟動反接制動控制線路電路圖。457直流并勵電動機雙向啟動反接制動控制線路電路圖線路的工作原理如下。（1）正向啟動運轉458（2）反接制動準備直流電動機剛啟動時，電樞中反電動勢Ea=0，電壓繼電器KV不動作，接觸器KM3、KM4、KM5均處于斷電狀態；隨著直流電動機轉速升高建立Ea后，KV得電動作，其常開觸頭閉合，接觸器KM4得電動作，為直流電動機的反接制動做好了準備。459（3）反接制動停轉關于反向啟動及反向反接制動的工作原理讀者可自行分析。4603.再生發電制動控制線路再生發電制動只適用于當直流電動機的轉速大于空載轉速n0的場合，這時電樞產生的反電動勢Ea大于電源電壓U，電樞電流改變了方向，直流電動機處于發電制動狀態，不僅將拖動系統中的機械能轉換為電能反饋回電網，還產生制動力矩以限制直流電動機的轉速。直流串勵電動機若采用再生發電制動，必須先將串勵改為他勵，以保證直流電動機的磁通不變。461課題二直流串勵電動機基本控制線路的安裝與維修462任務2直流串勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修任務1直流串勵電動機啟動、調速控制線路的安裝與維修任務3直流串勵電動機制動控制線路的安裝與維修任務1直流串勵電動機啟動、調速控制線路的安裝與維修464465能識讀并分析直流串勵電動機啟動、調速控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。學習目標如圖所示是直流串勵電動機的外形和原理圖。直流串勵電動機與直流并勵電動機相比，主要有兩方面的特點：一是具有較大的啟動轉矩，啟動性能好。二是過載能力較強。由于直流串勵電動機的機械特性是雙曲線，機械特性較軟，當直流電動機的轉矩增大時，其轉速顯著下降，使直流串勵電動機能自動保持恒功率運行，不會因轉矩增大而過載。466467直流串勵電動機a）外形b）原理圖468直流串勵電動機串接啟動變阻器手動啟動控制線路電路圖0~5—分段靜觸頭6—電磁鐵7—弧形銅條8—手輪9—銜鐵10—恢復彈簧本次工作任務是安裝與維修直流串勵電動機串接啟動變阻器手動啟動控制線路，其電路圖如圖所示。469一、啟動控制線路直流串勵電動機和直流并勵電動機一樣，常采用電樞回路串聯啟動電阻的方法進行啟動，以限制啟動電流。1.手動啟動控制線路直流串勵電動機串接啟動變阻器手動啟動控制線路電路圖如上圖所示。470直流串勵電動機串電阻二級啟動控制線路電路圖2.自動啟動控制線路直流串勵電動機串電阻二級啟動控制線路電路圖如圖所示。471線路的工作原理如下。停止時，按下停止按鈕SB2即可。472二、調速控制線路直流串勵電動機的電氣調速方法與直流他勵或并勵電動機的電氣調速方法相同，即電樞回路串電阻調速、改變主磁通調速和改變電樞電壓調速。其中，改變主磁通調速，在大型直流串勵電動機上，常采用在勵磁繞組兩端并聯可調分流電阻的方法進行；在小型直流串勵電動機上，常采用改變勵磁繞組的匝數或接線方式的方法進行。任務2直流串勵電動機正反轉控制線路的安裝與維修473能識讀并分析直流串勵電動機正反轉控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。474學習目標直流并勵電動機的反轉一般采用電樞繞組反接法，而直流串勵電動機的反轉常采用勵磁繞組反接法來實現。這是因為直流串勵電動機電樞繞組兩端的電壓很高，而勵磁繞組兩端的電壓較低，反接較容易。本次的工作任務是安裝與維修直流串勵電動機正反轉控制線路，其電路圖如圖所示。475476直流串勵電動機正反轉控制線路電路圖477上圖所示直流串勵電動機正反轉控制線路的工作原理如下。停止時，按下停止按鈕SB3即可。任務3直流串勵電動機制動控制線路的安裝與維修4781.熟悉主令控制器的功能、結構、原理、型號含義、常見故障及處理方法，熟記它的圖形符號和文字符號，并能正確選用。2.能識讀并分析直流串勵電動機制動控制線路的構成和工作原理，并能正確進行安裝與維修。479學習目標直流電動機電力制動常用的方法有能耗制動、反接制動和再生發電制動三種。由于直流串勵電動機的理想空載轉速趨于無窮大，所以運行中不可能滿足再生發電制動的條件，因此，直流串勵電動機電力制動的方法只有能耗制動和反接制動兩種。本次工作任務是安裝與維修直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路，其電路圖如圖所示。480481直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路電路圖482一、主令控制器1.功能主令控制器是按照預定程序換接控制電路接線的主令電器，主要用于電力拖動系統中，按照預定的程序分合觸頭，向控制系統發出指令，通過接觸器以達到控制電動機的啟動、制動、調速及反轉的目的，同時也可實現控制線路的聯鎖。483主令控制器外形a）LK1系列b）LK4系列c）LK5系列d）LK16系列目前生產中常用的主令控制器有LK1、LK4、LK5和LK16等系列，其外形如圖所示。2.結構、原理及符號LK1系列主令控制器主要由方形轉軸、動觸頭、靜觸頭、凸輪鼓、支架、復位彈簧及外護罩等組成，其結構如圖所示。484LK1系列主令控制器的結構1—方形轉軸2—動觸頭3—靜觸頭4—接線柱5—絕緣板6—支架7—凸輪塊8—小輪9—轉動軸10—復位彈簧主令控制器所有的靜觸頭都安裝在絕緣板5上，動觸頭則固定在能繞轉動軸9轉動的支架6上；凸輪鼓由多個凸輪塊7嵌裝而成，凸輪塊根據觸頭系統的開閉順序制成不同角度的凸出輪緣，每個凸輪塊控制兩對觸頭。當轉動手柄時，方形轉軸1帶動凸輪塊7轉動，凸輪塊7的凸出部分壓動小輪8，使動觸頭2離開靜觸頭3，分斷電路；當轉動手柄使小輪8位于凸輪塊7的凹處時，在復位彈簧10的作用下使動觸頭和靜觸頭閉合，接通電路，可見觸頭的閉合和分斷順序是由凸輪塊的形狀決定的。4853.型號含義主令控制器的型號含義如下。4.選擇主令控制器主要根據使用環境、所需控制的回路數、觸頭閉合順序等進行選擇。486（1）主令控制器在安裝前應操作其手柄不少于5次，檢查動、靜觸頭接觸是否良好，有無卡軋現象，觸頭的分合順序是否符合觸頭分合表的要求。4875.安裝與使用01020405（2）主令控制器投入運行前，應使用500～1000V的兆歐表測量其絕緣電阻，絕緣電阻一般應大于0.5MΩ，同時根據接線圖檢查接線是否正確。（3）主令控制器外殼上的接地螺栓應與接地網可靠地連接。（4）應注意定期清除主令控制器內的灰塵，所有活動部分應定期加潤滑油。（5）主令控制器不使用時，應將其手柄停在0位。036.常見故障及處理方法主令控制器的故障現象、可能原因及處理方法見下表。488主令控制器的故障現象、可能原因及處理方法489二、能耗制動控制線路1.自勵式能耗制動自勵式能耗制動是指當直流電動機斷開電源后，將勵磁繞組反接并與電樞繞組和制動電阻串聯構成閉合回路，使慣性運轉的電樞處于自勵發電狀態，產生與原方向相反的電流和電磁轉矩，迫使直流電動機迅速停轉。直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路的工作原理如下。490直流串勵電動機自勵式能耗制動控制線路電路圖（1）串電阻啟動運轉合上電源開關QF，時間繼電器KT線圈得電，KT延時閉合的常閉觸頭瞬時分斷。按下啟動按鈕SB1，接觸器KM1線圈得電，KM1觸頭動作，使直流電動機M串電阻R啟動后自動轉入正常運轉。491（2）能耗制動停轉自勵式能耗制動設備簡單，在高速時制動力矩大，制動效果好，但在低速時制動力矩減小很快，制動效果變差。492493直流串勵電動機他勵式能耗制動原理圖2.他勵式能耗制動直流串勵式電動機他勵式能耗制動原理圖如圖所示。494小型直流串勵電動機他勵式能耗制動控制線路電路圖小型直流串勵電動機作為伺服電動機使用時，采用的他勵式能耗制動控制線路電路圖如圖所示。495三、反接制動控制線路1.位能負載時轉速反向法這種方法就是強迫直流電動機反轉，使直流電動機的轉動方向與電磁轉矩的方向相反，以實現制動。直流串勵電動機轉速反向法制動原理圖2.電樞直接反接法電樞直接反接法是切斷直流電動機的電源后，將電樞繞組串入制動電阻后反接，并保持其勵磁電流方向不變的制動方法。496直流串勵電動機反接制動自動控制線路電路圖圖中AC是主令控制器，用來控制直流電動機的正反轉；KM是線路接觸器；KM1是正轉接觸器；KM2是反轉接觸器；KA是過電流繼電器，用來對直流電動機進行過載和短路保護；KV是零壓保護繼電器；KA1、KA2是中間繼電器；R1、R2是啟動電阻；RB是制動電阻。線路的工作原理如下。（1）準備啟動將主