直流电动机的基本控制线路ppt课件.ppt

项目六,项目六 直流电动机的基本控制线路,任务一 并励直流电动机的基本控制线路,任务二 串励直流电动机的基本控制线路,目录,学习目标1会正确识别、选用和使用电压继电器、主令控制器，熟悉它们的功能、基本结构、工作原理及型号意义，熟记它的图形符号和文字符号。2会正确安装、调试与检修并励直流电动机启动、调速、正反转和能耗制动控制线路。任务分析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。直流电动机按照主磁极绕组与电枢绕组接线方式的不同，可以分为他励式和自励式两种，自励式又可分为并励、串励和复励几种。并励电动机励磁绕组与电枢绕组并联，它的特点是励磁绕组匝数多，导线截面较小，励磁电流只占电枢电流的一小部分。,任务一 并励直流电动机的基本控制线路,相关知识一、电压继电器反映输入量为电压的继电器叫做电压继电器。图6-1所示为常用电压继电器，它与JT4系列电流继电器外形、结构类似，也主要由线圈、圆柱形静铁心、衔铁、触头系统和反作用弹簧等组成。故电压继电器的工作原理及安装使用等知识与电流继电器类似。,图6-1 电压继电器外形,但电压继电器使用时，其线圈并联在被测量的电路中，根据线圈两端电压的大小而接通或断开电路。因此这种继电器线圈的导线细、匝数多、阻抗大。1电压继电器的分类及符号根据实际应用的要求，电压继电器分为过电压继电器、欠电压继电器和零电压继电器。过电压继电器是当电压大于其整定值时动作的电压继电器，主要用于对电路或设备作过电压保护，常用的过电压继电器为JT4-A系列，其动作电压可在105%120%额定电压范围内调整。,欠电压继电器是当电压降至某一规定范围时动作的电压继电器。零电压继电器是欠电压继电器的一种特殊形式，是当继电器的端电压降至 “零”或接近消失时才动作的电压继电器。可见欠电压继电器和零电压继电器在线路正常工作时，铁心与衔铁是吸合的，当电压降至低于整定值时，衔铁释放，带动触头动作，对电路实现欠电压或零电压保护。常用的欠电压继电器和零电压继电器有JT4-P系列，欠电压继电器的释放电压可在40%70%额定电压范围内整定，零电压继电器的释放电压可在10%35%额定电压范围内调节。电压继电器在电路图中的符号如图6-2所示。,图6-2 电压继电器的符号,2电压继电器的型号及含义电压继电器的型号及含义如下：,3电压继电器的选择电压继电器的选择，主要根据继电器线圈的额定电压、触头的数目和种类进行。二、并励直流电动机启动控制线路直流电动机常用的启动方法有两种：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BQ3直流电动机启动变阻器作小容量 (电压不超过220V)直流电动机启动用，它主要由电阻元件、调节转换装置和外壳三大部分组成，其外形如图6-3所示。,图6-3 BQ3直流电动机启动变阻器外形图,图6-4并励直流电动机手动启动控制电路图05-分段静触头 6-电磁铁 7-弧形铜条8-手轮 9-衔铁 10-恢复弹簧,并励直流电动机手动启动控制电路如图6-4所示。线路使用了BQ3直流电动机启动变阻器，共有四个接线端El、L+、Al和L-，分别与电源、电枢绕组和励磁绕组相连。手轮8附有衔铁9和恢复弹簧10，弧形铜条7的一端直接与励磁电路接通，同时经过全部启动电阻与电枢绕组接通。在启动之前，启动变阻器的手轮置于0位，然后合上电源开关QF，慢慢转动手轮8，使手轮从0位转到静触头1，接通励磁绕组电路，同时将启动变阻器RS的全部启动电阻接入电枢电路，电动机开始启动旋转。随着转速的升高，手轮依次转到静触头2、3、4等位置，使启动电阻逐级切除，当手轮转到最后一个静触头5时，电磁铁6吸住衔铁9，此时启动电阻器全部切除，直流电动机启动完毕，进入正常运转。当电动机停止工作切断电源时，电磁铁6由于线圈断电吸力消失，在恢复弹簧10的作用下，手轮自动返回0位，以备下次启动。电磁铁6还具有失压和欠压保护作用。由于并励电动机的励磁绕组具有很大的电感，所以当手轮回复到0位时，励磁绕组会因突然断电而产生很大的自感电动势，可能会击穿绕组的绝缘，在手轮和铜条间还会产生火花，将动触头烧坏。因此，为了防止发生这些现象，应将弧形铜条7与静触头1相连，在手轮回到0位时励磁绕组、电枢绕组和启动电阻能组成一闭合回路，作为励磁绕组断电时的放电回路。启动时，为了获得较大的启动转矩，应使励磁电路的外接电阻RP短接，此时励磁电流最大，才能产生较大的启动转矩。,2电枢回路串电阻二级启动控制线路图6-5所示为并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动控制线路的电路图。其中KAl为欠电流继电器，作为励磁绕组的失磁保护，以免励磁绕组因断线或接触不良引起 “飞车”事故；KA2为过电流继电器，对电动机进行过载和短路保护；电阻R为电动机停转时励磁绕组的放电电阻；V为续流二极管，使励磁绕组正常工作时电阻R上没有电流流入。线路的工作原理如下:,图6-5 并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动控制线路图,值得注意的是，并励直流电动机在启动时，励磁绕组的两端电压必须保证为额定电压。否则启动电流仍然很大，启动转矩也可能很小，甚至仍不能启动。四、并励直流电动机正反转控制线路直流电动机实现反转有两种方法：一是电枢反接法，二是励磁反接法。由于励磁绕组匝数多，电感大，在进行反接时因电流突变，将会产生很大的自感电动势，危及电动机及电器的绝缘安全。同时励磁绕组在断开时，由于失磁造成很大电枢电流，易引起 “飞车”事故，因此一般采用电枢反接法。在将电枢绕组反接的同时必须连同换向极绕组一起反接，以达到改善换向的目的。图6-6所示为并励直流电动机电枢反接法正反转控制线路的电路图。,图6-6 并励直流电动机电枢反接法正反转控制线路图,五、并励直流电动机制动控制线路与交流电动机一样，直流电动机在工作中也需要制动，其制动方法与交流电动机相似，分为机械制动和电力制动两大类。机械制动常用的方法是电磁抱闸制动和电磁离合器制动，电力制动常用的方法有能耗制动、反接制动和再生发电制动三种。由于电力制动具有制动力矩大，操作方便、无噪声等优点，所以在直流电力拖动中应用广泛。1能耗制动控制线路能耗制动又称电阻制动，是指保持直流电动机的励磁电流不变，将电枢绕组的电源切除后，立即使其与制动电阻连接成闭合回路，电枢凭惯性处于发电运行状态，将转动动能转化为电能并消耗在电枢回路中，同时获得制动转矩，迫使电动机迅速停转。图6-7所示为并励直流电动机单向启动能耗制动控制电路图。,其线路的工作原理如下。串电阻单向启动运转:合上电源开关QF，按下启动按钮SBl，电动机M接通电源进行串电阻二级启动运转。其详细控制过程请参照前面讲述的并励直流电动机电枢回路串电阻二级启动自行分析。能耗制动停转:,图6-7中的电阻R为电动机能耗制动停转时励磁绕组的放电电阻，V为续流二极管。2反接制动控制线路对于直流电动机反接制动，通常是利用改变电枢两端电压极性或改变励磁电流的方向，来改变电磁转矩的方向，形成制动力矩，从而迫使电动机迅速停转。,并励直流电动机的反接制动通常是采用电枢绕组反接法。即将正在运行的电动机的电枢绕组突然反接来实现的。采用此方法进行反接制动时，值得注意的有两点：一是为防止因电枢绕组突然反接时，电枢电流过大，易使换向器和电刷产生强烈的火花，对电动机的换向不利，故一定要在电枢回路中串入外加电阻，以限制电枢电流，外加电阻阻值的大小可取近似等于电枢的电阻值；二是当电动机的转速接近于零时，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。直流电动机反接制动的原理与反转基本相同，所不同的是反接制动过程至转速为零时即结束。图6-8所示为并励直流电动机双向启动反接制动控制线路。,图6-8 并励直流电动机双向启动反接制动控制线路图,线路的工作原理如下。正向启动运转：,关于反向启动及反向反接制动的工作原理读者可自行分析，在此不再赘述。,3再生发电制动再生发电制动只适用于当电动机的转速大于空载转速n1的场合。这时电枢产生的反电动势,大于电源电压,，电枢电流改变了方向，电动机处于发电制动状态，,不仅将拖动系统中的机械能转化为电能反馈回电网，而且产生制动力矩以限制电动机的转速。,六、并励直流电动机调速控制线路根据前面所学知识可知，直流电动机的调速可通过三种方法来实现：一是电枢回路串电阻调速；二是改变主磁通调速；三是改变电枢电压调速。1电枢回路串电阻调速如图6-9所示为并励直流电动机电枢回路串接电阻调速原理图。这种调速方法是通过在直流电动机的电枢回路中，串接调速变阻器来实现调速的。电枢回路串电阻调速只能使电动机的转速在额定转速以下范围内调节，故其调速范围较窄，一般为1.5:1。另外这种调速稳定性也较差，能量损耗较大。但由于这种调速方法所用的设备简单，操作较方便，所以在短期工作、容量较小且机械特性硬度要求不太高的场合使用广泛。如蓄电池搬运车、无轨电车、吊车等生产机械上仍广泛采用此种方法调速。,2改变主磁通调速图6-10所示为并励直流电动机改变主磁通调速的原理图。这种调速方法是通过改变励磁电流的大小来实现的。因当调节附加电阻器RP时，可以改变励磁电流If的大小，从而改变主磁通的大小，实现了电动机的词速；值得一提的是，由于直流电动机在额定运行时，磁路已稍有饱和，此调速方法只能减弱励磁实现调速。,因此这种调速方法也叫弱磁调速，即只能在额定转速以上范围内调速。但转速又不能调节得过高，以免电动机振动过大，换向条件恶化，甚至会出现 “飞车”事故。所以用这种方法调速时，其最高转速一般在300Or/min以下。,图6-9 并励直流电动机串接电阻调速原理图,图6-10 并励直流电动机改变主磁通调速原理图,3改变电枢电压调速（1）G-M调速系统G-M调速系统的电路图如图6-11所示，它是直流发电机直流电动机调速系统的简称。真中Ml是他励直流电动机，用来拖动生产机械；Gl是他励直流发电机，为他励直流电动机Ml提供电枢电压；G2是并励直流发电机，为他励直流电动机Ml和他励直流发电机Gl提供励磁电压，同时为控制电路提供直流电源；M2是三相笼型异步电动机，用来拖动同轴连接的他励直流发电机Gl和并励直流发电机G2；Al、A2和A分别是Gl、G2和Ml的励磁绕组；Rl、R2和R是调节变阻器，分别用来调节Gl、G2和Ml的励磁电流；KA是过电流继电器，用于电动机Ml的过载和短路保护；SBl、KMl组成正转控制电路；SB2、KM2组成反转控制电路。,图6-11 G-M调速系统电路图,G-M调速系统的控制原理如下:励磁 启动异步电动机M2拖动直流发电机Gl和G2同速旋转发电机G2切割剩磁磁力线产生感应电动势输出直流电压,，除提供本身励磁电压外还供给G-M,机组励磁电压和控制电路电压。启动 按下启动按钮SBl(或SB2) 接触器KMl(或KM2)线圈得电KMl(或KM2)常开触头闭合发电机Gl的励磁绕组Al接入电压,开始励磁电动机Ml启动。,因发电机Gl的励磁绕组Al的电感较大，所以励磁电流逐渐增大，使Gl产生的感应电动势和输出电压从零逐渐增大，这样就避免了直流电动机Ml在启动时有较大的电流冲击。因此，在电动机启动时，不需要在电枢电路中串入启动电阻就可以很平滑地进行启动。,调速 启动前，应将调节变阻器R调到零，Rl调到最大，目的是使直流电压U逐步上升，直流电动机Ml则从最低速逐渐上升到额定转速。当Ml运转后需调速时将Rl的阻值调小使Gl的励磁电流增大Gl的输出电压U增大电动机Ml转速升高。可见，调节Rl的阻值能升降直流发电机Gl的输出电压U，即可达到调节直流电动机Ml转速的目的。不过加在直流电动机M1电枢上的电压U不能超过其额定电压值。所以在一般情况下，调节电阻R1只能使电动机在低于额定转速情况下进行平滑调速。当需要电动机在额定转速以上进行调速时，则应先调节Rl，使电动机电枢电压U保持在额定值不变，然后将电阻R的阻值调大，使直流电动机M1的励磁电流减小，其主磁通也减小，电动机M1的转速升高。制动 按下停止按钮SB3接触器KMl(或KM2)线圈失电其触头复位使直流发电机Gl的励磁绕组Al失电Gl的输出电压即直流电动机Ml的电枢电压U下降为零。但此时电动机M1仍沿原方向惯性运转，由于切割磁力线 (因A仍有励磁)，在电枢绕组中产生与原电流方向相反的感应电流，从而产生制动力矩，迫使电动机迅速停转。,G-M系统的调速平滑性好，可实现无级调速，具有较好的启动、调速、正反转、制动控制性能，因此曾被广泛用于龙门刨床、重型镗床、轧钢机、矿井提升设备,（2）晶闸管直流电动机调速系统图6-12所示为带有速度负反馈的晶闸管直流电动机调速系统，它是用晶闸管整流装置代替G-M调速系统的直流发电机。由于这种系统具有效率高、功率增益大、快速性和控制性好、噪声小等优点，因此正逐渐地取代其他的直流调速系统。,图6-12 带有速度负反馈的晶闸管直流电动机调速系统,图6-12中，输入电压,由电位器Rg调节，TG为测速发电机，作为转速检测,元件。工作中测速发电机的电枢电压与转速成正比，电枢电压的一部分,反馈到系统的输入端，与,比较后，产生电压,送入放大器。,等生产机械上。但由于G-M系统存在设备费用高，机组多，占地面积大，效率较低，过渡过程的时间较长等不足，所以，目前正广泛地使用晶闸管整流装置作为直流电动机的可调电源，组成晶闸管直流电动机调速系统。,电路输出就稳定在某一值，使电动机在这一转速下稳定运转。由于反馈信号与被控对象的转速n成正比，故称为转速负反馈闭环调速系统。,经放大器放大后，送入触发器产生移相脉冲，触发晶闸管，从而改变了晶闸管整流电路的输出，使电动机M的电枢电压改变，实现了电动机转速的变化。当电动机的转速达到某一值时，使,，触发脉冲不再移相，,晶闸管整流,技能训练,训练项目一 并励直流电动机启动控制线路的安装与检修,一、任务目标1学会正确使用BQ3直流电动机启动变阻器。2能正确安装、调试和检修并励直流电动机启动控制线路。二、工具、仪器和设备本训练项目所需要的工具、仪器和设备如表6-1所示。,表6-1 并励直流电动机启动控制线路安装所需工具、仪器和设备,三、实训过程1安装调整训练(1)按表6-1配齐所有电器元件，并检验元件质量。(2)根据图6-4所示电路图，牢固安装各电器元件，并进行正确布线。电源开关及启动变阻器的安装位置要接近电动机和被拖动的机械，以便在控制时能看到电动机和被拖动机械的运行情况。(3)自检。安装完毕的控制线路板，必须经过认真检查以后，才允许通电试车，以防止错接、漏接造成不能正常工作或短路事故。(4)检查无误后通电试车。其操作顺序是:1)合上电源开关QF前，让启动变阻器RS的手轮置于最左端的0位，RP的阻值调到0。2)合上电源开关QF。3)慢慢转动启动变阻器手轮8，使手轮从0位逐步转至5位，逐级切除启动电阻。在每切除一级电阻后要停留数秒钟，用转速表测量其转速填入表6-2。用钳形电流表测量电枢电流以观察电流的变化情况。,表6-2 测量结果,4)调节调速变阻器RP，在逐渐增大其阻值时，要注意测量电动机转速，其转速不能超过电动机的最高转速20OOr/min。测量结果填入表6-3。,表6-3 测量结果,5)停转时，切断电源开关QF，将调速变阻器RP的阻值调到零，并检查启动变阻器RS是否自动返回起始位置。四、注意事项1通电试车前，要认真检查励磁回路的接线，必须保证连接可靠，以防止电动机运行时出现因励磁回路断路失磁引起 “飞车”事故。2启动时，应使调速变阻器RP短接，使电动机在满磁情况下启动；启动调速变阻器RS要逐级切换，不可越级切换或一扳到底。3直流电源若采用单相桥式整流器供电时，必须外接13mH的电抗器。,4通电试车时，必须有指导教师在现场监护，同时做到安全文明生产。如遇异常情况，应立即断开电源开关QF。5变阻器安装在有剧烈振动或强烈颠簸以及垂直方向侧斜5以上的地方时，可能引起失压保护的误动作。特此提醒读者注意。五、技能训练考核评分记录表技能训练考核评分记录表如表6-4所示。,表6-4 技能训练考核评分记录表,六、技能训练报告1技能训练项目名称。2技能训练的任务目标。3技能训练所用的工具、仪器和设备。4绘制实训的电路图。5记录实训的过程、现象和数据结果。6小结、体会和建议。,训练项目二 并励直流电动机正反转及能耗制动控制线路的安装与检修,一、任务目标1能正确安装、调试和检修并励直流电动机正反转及能耗制动控制线路。二、工具、仪器和设备本训练项目所需要的工具、仪器和设备如表6-5所示。,表6-5 并励直流电动机正反转及能耗制动控制线路安装所需工具、仪器和设备,三、实训过程1安装调整训练(1)按表6-5配齐所用的电器元件，并检查元件质量。(2)根据图6-6所示电路图绘出布置图，然后在控制板上合理布置和牢固安装各电器元件，并贴上醒目的文字符号。(3)在控制板上根据图6-6所示电路图进行正确布线和套编码套管。(4)安装直流电动机。(5)连接控制板外部的导线。(6)自检。(7)检查无误后通电试车。具体操作如下:将启动变阻器R的阻值调到最大位置，合上电源开关QF，按下正转启动按钮SBl，用钳形电流表测量电枢绕组和励磁绕组的电流，观察其大小的变化；同时观察并记下电动机的转向，待转速稳定后，用转速表测其转速。然后按下SB3停车，并记下无制动停车所用的时间t1。按下反转启动按钮SB2，用钳形电流表测量电枢绕组和励磁绕组的电流，观察其大小的变化；同时观察并记下电动机的转向，与比较是否两者方向相反。如果二者方向相同应切断电源并检查接触器KMl、KM2主触头的接线正确与否，改正后重新通电试车。,(8)增加一只欠压继电器KV和制动电阻RB，参照图6-7所示电路图，把正反转控制线路板改装成能耗制动控制线路板，检查无误后通电试车。具体操作如下:合上电源开关QF，按下启动按钮SBl，待电动机启动转速稳定后，用转速表测其转速。按下SB2，电动机进行能耗制动，记下能耗制动所用时间t2，并与无制动所用时间t1比较，求出时间差t= t1- t2。2安装注意事项(1)通电试车前要认真检查接线是否正确、牢靠，特别是励磁绕组的接线；各电器动作是否正常，有无卡阻现象；欠电流继电器、时间继电器以及欠电压继电器的整定值是否满足要求。(2)对电动机无制动停车时间t1和能耗制动停车时间t2的比较，必须保证电动机的转速在两种情况下基本相同时开始计时。(3)若遇异常情况，应立即断开电源停车检查。若带电检查，必须有指导教师在现场监护。(4)训练应在规定的定额时间内完成，同时要做到安全操作和文明生产。3检修训练(1)故障设置 在控制电路或主电路中人为设置电气自然故障两处。(2)教师示范检修 教师进行示范检修时，可把下述检修步骤及要求贯穿其中，直至故障排除。用试验法来观察故障现象用逻辑分析法缩小故障范围并在,电路图上用虚线标出故障部位的最小范围用测量法正确迅速地找出故障点正确修复迅速排除故障点排除故障后通电试车。(3)学生检修训练 教师示范检修后，再由指导教师重新设置两个故障点，让学生进行检修训练。在学生检修的过程中，教师要巡回进行启发性的指导。4检修注意事项(1)要认真听取和仔细观察指导教师在示范过程中的讲解和检修操作。(2)要熟练掌握电路图中各个环节的作用。(3)故障分析、排除故障的思路和方法要正确。(4)工具和仪表使用要正确。(5)不能随意更改线路和带电触摸电器元件。(6)带电检修故障时，必须有教师在现场监护，并要确保用电安全。(7)检修必须在规定的时间内完成。,四、技能训练考核评分记录表技能训练考核评分记录表如表6-6示。,表6-6 技能训练考核评分记录表,五、技能训练报告1技能训练项目名称。2技能训练的任务目标。3技能训练所用的工具、仪器和设备。4绘制实训的电路图。5记录实训的过程、现象和故障分析。6小结、体会和建议。,2直流电动机在启动和运行时，为什么不能将励磁断开?3如果在直流电动机启动后，仍把部分启动电阻留在电枢回路中，这对电动机的运行有何影响?4“飞车”是什么意思?怎样防止“飞车”事故的发生?5使直流电动机反转有哪两种方法?并励直流电动机反转常采用哪种方法?为什么?6直流电动机的电力制动常用哪三种方法?如何实现能耗制动和反接制动?7并励直流电动机采用反接制动时应注意哪些问题?8直流电动机有哪几种调速方法?9简述G-M调速系统的控制原理。,思考与练习1直流电动机常用的启动方法有哪两种?并励直流电动机常采用哪种方法启动?,任务二 串励直流电动机的基本控制线路,学习目标1会正确识别、选用和使用主令控制器，熟悉它们的功能、基本结构、工作原理及型号意义，熟记它的图形符号和文字符号。2会正确安装、调试与检修串励直流电动机启动、正反转和制动控制线路。任务分析串励直流电动机与并励直流电动机相比较，主要有以下特点：一是具有较大的启动转矩，启动性能好。这是因为串励电动机的励磁绕组和电枢绕组相串联，启动时，磁路未达饱和，电动机的启动转矩与电枢电流的平方成正比，从而可以产生较大的启动转矩。二是过载能力较强。由于串励电动机的机械特性是双曲线，机械特性较软，当电动机的转矩增大时，其转速显著下降，便串励电动机能自动保持恒功率运行 (因P=T)，不会因转矩增大而过载。因此，在要求有大的启动转矩、负载变化时转速允许变化的恒功率负载场合，如起重机、吊车、电力机车等，宜采用串励直流电动机。,相关知识一、主令控制器1主令控制器的功能主令控制器是按照预定程序换接控制电路接线的主令电器，主要用于电力拖动系统中，按照预定的程序分合触头，向控制系统发出指令，通过接触器,达到控制电动机的启动、制动、调速及反转的目的，同时也可实现控制线路的联锁作用。目前生产中常用的主令控制器有LKl、LK4、LK5和LKl6等系列，其外形如图6-13所示。,图6-13 主令控制器外形,2主令控制器的结构原理、符号及型号含义LKl系列主令控制器主要由基座、转轴、动触头、静触头、凸轮鼓、操作手柄、面板支架及外护罩组成。其结构如图6-14所示。,图6-14 LKl系列主令控制器结构1-方形转轴 2-动触头 3-静触头 4-接线柱 5-绝缘板6-支架 7-凸轮块 8-小轮 9-转动轴 10-复位弹簧,主令控制器所有的静触头都安装在绝缘板5上，动触头则固定在能绕轴9转动的支架6上；凸轮鼓由多个凸轮块7嵌装而成，凸轮块根据触头系统的开闭顺序制成不同角度的凸出轮缘，每个凸轮块控制两副触头。当转动手柄时，方形转轴带动凸轮块转动，凸轮块的凸出部分压动小轮8，使动触头2离开静触头3，分断电路；当转动手柄使小轮8位于凸轮块7的凹处时，在复位弹簧的作用下使动触头和静触头闭合，接通电路。可见触头的闭合和分断顺序是由凸轮块的形状决定的。主令控制器的型号及含义如下:,LK1-12/90型主令控制器在电路图中的符号如图6-15所示。其触头分合表见表6-7。主令控制器按结构形式分为凸轮调整式和凸轮非调整式两种。LKl、LK5、LKl6系列属于非调整式主令控制器，LK4系列属于调整式主令控制器。,图6-15 LK1-12/90型主令控制器符号表6-7 LK1-12/90型主令控制器触头分合表,非调整式主令控制器的触头系统分合顺序只能按指定的触头分合表的要求进行，在使用中用户不能自行调整，若需调整必须更换凸轮片。调整式主令控制器的触头系统分合程序可随时按控制系统的要求进行编制及调整，不必更换凸轮片。3主令控制器的选用主令控制器主要根据使用环境、所需控制的回路数、触头闭合顺序等进行选择。,二、串励直流电动机的启动控制线路串励电动机和并励电动机一样，常采用电枢回路串联启动电阻的方法进行启动，以限制启动电流。1手动启动控制线路串励电动机串接启动变阻器手动启动控制电路图如图6-16所示。其启动方法与并励电动机相同，请自行分析。,图6-16 串励电动机串接启动变阻器手动启动控制电路图,2自动启动控制线路串励电动机串电阻二级启动电路图如图6-17所示。,图6-17 串励直流电动机串电阻二级启动电路图,三、串励直流电动机正反转控制线路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较低，反接较容易，因此串励直流电动机的反转常采用励磁绕组反接法来实现。如内燃机车和电力机车的反转均用此法。串励电动机正反转控制的电路图如图6-18所示。,图6-18 串励直流电动机正反转控制电路图,四、串励直流电动机制动控制线路由于串励直流电动机的理想空载转速趋于无穷大，所以运行中不可能满足再生发电制动的条件，因此，串励电动机电力制动的方法只有能耗制动和反接制动两种。1能耗制动控制线路串励直流电动机的能耗制动分为自励式和他励式两种。,(1)自励式能耗制动 自励式能耗制动的原理是，当电动机断开电源后，将励磁绕组反接并与电枢绕组和制动电阻串联构成闭合回路，使惯性运转的电枢处于自励发电状态，产生与原方向相反的电流和电磁转矩，迫使电动机迅速停转。串励电动机自励式能耗制动控制电路图如图6-19所示。,图6-19 串励电动机自励式能耗制动控制电路图,自励式能耗耗制动设备简单，在高速时，制动力矩大，制动效果好。但在低速时，制动力矩减小很快，使制动效果变差。(2)他励式能耗制动 他励式能耗制动原理图如图6-20所示。制动时，切断电动机电源，将电枢绕组与放电电阻Rl接通，励磁绕组与电枢绕组断开后串入分压电阻,R2，再接入外加直流电源励磁。由于串励绕组电阻很小，若外加电源与电枢电源共用时，需要在串励回路串入较大的降压电阻。这种制动方法不仅需要外加的直流电源设备，而且励磁电路消耗的功率较大，所以经济性较差。,图6-20 串励电动机他励式能耗制动原理图,小型串励直流电动机作为伺服电动机使用时，采用的他励式能耗制动控制电路图如图6-21所示。其中，Rl和R2为电枢绕组的放电电阻，减小它们的阻值可使制动力矩增大；R3是限流电阻，防止电动机启动电流过大；R是励磁绕组的分压电阻；SQl和SQ2是行程开关。线路的工作原理请自行分析。,图6-21 小型串励直流电动机他励式能耗制动控制电路图,2反接制动控制线路串励电动机的反接制动可通过位能负载时转速反向法和电枢直接反接法两种方式来实现。,图6-22 串励直流电动机转速反向法制动原理图,(1)位能负载时转速反向法 这种方法通过强迫电动机的转速反向，使电动机的转速方向与电磁转矩的方向相反来实现制动。如提升机下放重物时，电动机在重物 (位能负载)的作用下，转速n与电磁转矩T反向，使电动机处于制动状态，如图6-22所示。(2)电枢直接反接法 它是切断电动机的电源后，将电枢绕组串入制动电阻后反接，并保持其励磁电流方向不变的制动方法。必须注意的是，采用电枢反接制动时，不能直接将电源极性反接，否则，由于电枢电流和励磁电流同时反向，起不到制动作用。串励电动机反接制动自动控制电路图如图6-23所示。,图6-23 串励电动机反接制动自动控制电路图,图6-23中AC是主令控制器，用来控制电动机的正反转；KM是线路接触器；KMl是正转接触器；KM2是反转接触器；KA是过电流继电器，用来对电动机进行过载和短路保护；KV是零压保护继电器；KAl、KA2是中间继电器；Rl、R2是启动电阻；RB是制动电阻。线路工作原理如下:准备启动：将主令控制器AC手柄放在“0”位合上电源开关QF零压继电器KV线圈得电KV常开触头闭合自锁。电动机正转：将控制器AC手柄向前扳向“1”位置AC触头 (2-4)、(2-5)闭合KM和KMl线圈得电KM和KMl主触头闭合电动机M串入电阻Rl、R2和RB启动KTl、KT2线圈得电它们的常闭触头瞬时分断KM4、KM5处于断电状态。因KMl得电对其辅助常开触头闭合KAl线圈得电KAl常开触头闭合KM3、KM4、KM5依次得电动作KM3、KM4、KM5常开触头依次闭合短接电阻RB、Rl、R2电动机启动完毕进入正常运转。电动机反转：将主令控制器AC手柄由正转位置向后扳向“1”反转位置，这时，接触器KMl和中间继电器KAl失电，其触头复位，电动机由于惯性仍沿正转方向转动。但电枢电源则由于接触器KM、KM2的接通而反向，使电动机运行在反接制动状态，而中间继电器KA2线圈上的电压变得很小，并未吸合，KA2常开触头分断，接触器KM3线圈失电，KM3常开触头分断，制动电阻RB接入电枢电路，电动机进行反接制动，其转速迅速下降。当转速降到接近于零时， KA2线圈上的电压升到吸合电压，此时，KA2线圈得电，KA2常开触头闭合，使KM3得电动作，RB,被短接，电动机进入反转启动运转，其详细过程请自行分析。若要电动机停转，把主令控制器手柄扳向“0”位即可。,五、串励电动机调速控制线路串励电动机的电气调速方法与他励和并励电动机相同，即电枢回路串电阻调速、改变主磁通调速和改变电枢电压调速三种方法。其中，改变主磁通调速，在大型串励电动机上，常采用在励磁绕组两端并联可调分流电阻的方法；在小型串励电动机上，常采用改变励磁绕组的匝数或改变接线方式的方法。以上几种调速方法的控制线路及原理与他励或并励电动机基本相似，请参照前面的内容自行分析，在此不再详述。,技能训练,训练项目 串励直流电动机启动、调速控制线路的安装与检修,一、任务目标1学会正确使用启动变阻器、调速变阻器。2能正确安装、调试和检修串励直流电动机启动、调速控制线路。二、工具、仪器和设备本训练项目所需要的工具、仪器和设备如表6-8所示。,表6-8 串励直流电动机启动、调速控制线路安装所需工具、仪器和设备,三、实训过程1安装调整训练安装步骤及工艺要求参照任务一进行，经指导教师审阅合格后实施。注意事项如下:(1)串励电动机试车时，必须带20%30%的额定负载，严禁空载或轻载启动运行，而且串励电动机和拖动的生产机械之间不要用带传动，以防止带断裂或滑脱引起电动机“飞车”事故。(2)调速变阻器RP要和励磁绕组并联。启动前，应把RP的阻值调到最大。调速时，RP的阻值逐渐调小，使电动机的转速逐渐升高，但其最高转速不得超过2000r/min。(3)直流电源若采用单相桥式整流器供电，必须外接15mH的电抗器。(4)通电试车时，必须有指导教师在现场监护，同时做到安全文明生产。如遇异常情况，应立即断开电源开关QF。四、技能训练考核评分记录表技能训练考核评分记录表如表6-9所示。,表6-9 技能训练考核评分记录表,五、技能训练报告1技能训练项目名称。2技能训练的任务目标。3技能训练所用的工具、仪器和设备。4绘制实训的电路图。5记录实训的过程、现象和数据结果。6小结、体会和建议。思考与练习1串励直流电动机与并励直流电动机相比，主要有哪些特点?2串励直流电动机使用时，应注意哪些问题?为什么?3为什么串励直流电动机的反转常采用励磁绕组反接法来实现?4串励直流电动机的能耗制动分为哪两种?各有什么特点?5串励电动机的反接制动有哪两种方法?是如何实现的?6叙述图6-23电路反转的工作原理。7串励直流电动机改变主磁通调速时，通常采用哪些方法?,