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直流电机应用技术 浅析

字号+ 作者:admin 来源:亮报 2010-05-14 16:13 我要评论( )

直流电机应用技术 浅析 曹孟州 直流电机 直流电机是机械能和直流电能互相转换的旋转装置。当用作发电机时,它将机械能转换为电能;当用作电动机时,它将电能转换为机械能。在实际应用中,比如蓄电池充电、电镀和电解实验、直流电焊以及数控车床等的使用,都

直流电机应用技术 浅析
曹孟州

直流电机


  直流电机是机械能和直流电能互相转换的旋转装置。当用作发电机时,它将机械能转换为电能;当用作电动机时,它将电能转换为机械能。在实际应用中,比如蓄电池充电、电镀和电解实验、直流电焊以及数控车床等的使用,都能用到直流电机。

  直流电机结构复杂,价格昂贵,工作可靠性相对较差。随着电子工业的迅速发展,它已被半导体以及集成整流电路替代。但由于受工作环境和使用条件的限制,直流电机在特定领域依然前景广阔。对于从事机械、机电和电子加工与应用的专业人员来说,掌握直流电机的使用技术要点,具有重要的意义。

  科学调整

  直流电机作发电运行时,电枢由原动机驱动而在磁场中旋转,在电枢绕组的两根有效边中感应出电动势;而当电动机运行时,将直流电源接在两电刷之间而电流通入电枢绕组,其工作原理不同。发电机的电磁转矩是阻转矩,它与电枢转动的方向或原动机的驱动转矩的方向相反;而电动机的电磁转矩则是驱动转矩,它使电枢转动,有着本质的区别。

  因此,电动机的电磁转矩必须与机械负载转矩以及空载损耗相平衡。一般来说,当轴上的机械负载发生变化时,则电动机的转速、电动势、电流以及电磁转矩将自动调整,以适应负载的变化,保持新的平衡。但当电动机使用时间较长或受负载发生急剧变化时,应当进行人工调整,以防止负载突然加大或失衡,导致电动机长时间运行而损坏。

  防止励磁回路开路

  直流电动机在启动或工作时,励磁回路一定要接通,不能让它断开(启动时要将励磁电流调到最大)。否则,由于磁路只有很小的剩磁,就可能发生下列事故:(1)电动机是静止的,由于转矩太小,它将不能启动,这时反电动势为零,电枢电流很大,电枢绕组有被烧坏的危险。(2)如果电动机在有载运行时断开励磁电路,反电动势立即减小而使电枢电流增大,同时由于所产生的转矩不能满足负载的需要,电动机必将减速而停转,更加促使电枢电流的增大,以致烧毁电枢绕组和换向器。(3)如果电动机空载运行,它的转速可能上升到很高(这种事故称为“飞车”),使电动机遭受严重的机械损伤,而且因电枢电流过大会将绕组烧坏。因此在使用电动机时,如果要改变直流电动机的转动方向,必须改变电磁转矩的方向;经常或及时检查电枢电路中的串接启动电阻,随时更换串接电阻,防止电阻阻值发生变化,特别是阻值减小。

  利用磁通

  改变实现电机调速

  用于实验或加工车床时,电动机的调速要利用改变磁通的方法来实现,因为这种调速的方法,比较适合于转矩与转速成反比而输出功率基本上不变的工作场合。这种调速可实现无级调速,控制方便,稳定性好等技术要求。当电动机用于起重设备,特别是实习加工车间的吊装、移位、运行时,应采用改变磁场的方法改变电压来实现调速。因为利用调压方法,一方面稳定性能好,均匀调节电枢电压,可得到平滑的无级调速,同时它的调速幅度较大,可达6~10倍。

  利用电子技术调速

  近年来,随着计算机技术的普及和电子工业的迅速发展,电机调速的方法也做了相应的技术改进,晶闸管整流替代了电子管,大功率集成电路替代了晶闸管,实现了数字化电动机调速。但这些技术一方面要求精度高,另一方面电子调速设备价格昂贵,在使用和维护时要严加注意,以减少不必要的损失。

 

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