在刚起动时，转子绕组回路的电阻值较大，转子以较慢的转速起动，然后随着转速的加快逐步减小电阻。图3-52a为对称串接电阻起动方式。电动机起动完成后，KM触头闭合，频敏变阻器被短接不起作用，电动机正常运转。图3-52 绕线转子电动机的起动调速方式......
2025-09-29
直流电动机的起动和调速方法
【摘要】：倘若给电枢直接加额定电压起动，则起动瞬间电枢电流将为此巨大的起动电流可达额定电流IN的十几倍至几十倍，足以将电枢绕组和换向器烧毁。
1.直流电动机的起动
直流电动机在额定负载下运行时的电枢电流为
式中，nN为额定负载时的转速；UN为电动机的额定电压。
起动时因转速为零，反电动势也为零。倘若给电枢直接加额定电压起动，则起动瞬间电枢电流将为
此巨大的起动电流可达额定电流IN的十几倍至几十倍，足以将电枢绕组和换向器烧毁。所以在起动时必须降低电枢电压或在电枢电路中串入起动电阻Rst，将起动电流限制在额定电流IN的2倍左右。起动之后再逐渐升高电压或将起动电阻短接，使电枢电压恢复到额定值。
并励直流电动机的起动转矩为
Tst=KTΦIst≈KTΦ2IN=2TN （1-37）
串励电动机的起动转矩为
Tst=KTΦIst=KT（KΦIst）Ist （1-38）
取Ist=2IN，则
Tst≈KTKΦ4I2N=4TN （1-39）(https://www.chuimin.cn)
可见，串励电动机的起动转矩较大，适合带负载起动的拖动工作，如起重设备等。
2.直流电动机的调速
直流电动机具有良好的调速性能，可以宽范围地无级（平滑）调速。由转速公式
可知，调速的方法有以下三种：
（1）用降低电枢电压Ua的方法将转速调低 这种方法适用于他励电动机调速。保持磁通不变，将电枢电压由额定值UN逐渐调低，可以平滑地将转速调低，而不影响其机械特性的斜率。电枢电压调速的机械特性是一族平行的直线，如图1-39a所示。因保持磁通为额定磁通不变，在额定电枢电流下调速时，电动机产生的电磁转矩为额定转矩，恒定不变，故这种调速方法称为恒转矩调速。调压调速方法广泛应用于大型起重设备、高炉等拖动系统。
图1-39 直流电动机不同调速方法下的调速特性曲线
（2）用削弱磁通的方法将转速调高 并励电动机可以采用削弱磁通的方法调速。保持电枢电压不变，在励磁电路中串入调节电阻Rf将磁通削弱，电动机的转速相应增高。不同数值的Rf得到的是一族斜率不同的直线，如图1-39b所示。Rf越大，磁通越弱，特性越软。当负载不变、磁通削弱时，电枢电流Ia成比例地增高。为了保证电动机安全运行，调速后的电流Ia不能超过额定值，这意味着电动机转速调高时负载转矩必须减小，保持输出功率基本不变。因此，这种调速方法属恒功率调速，适用于转矩与转速成反比的场合，例如大型金属切削机床等。
（3）用电枢电路中串接电阻的方法将转速调低 并励电动机应用电枢电路中串联电阻RS调速时，保持磁通不变，因此电动机的空载转速保持不变，在一定负载下转速随RS的阻值增大而降低，其机械特性随RS的增大而显著变软，如图1-39c所示。由于在恒定负载下调速时，电枢电流Ia不变，因此调速时随电阻RS的增大使功率损耗增大，故这种调速方法不适用于大功率电动机调速系统。
值得注意的是，直流电动机在运行中倘若励磁电路断开，磁极仅有剩磁，反电动势Eb变得很小，电枢电流Ia猛增，电枢绕组和换向器有被烧毁的危险；轻载时转速会升高到电动机结构的机械强度所不允许的程度，从而造成“飞车”事故。必须加以防范。
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