专题二十三 直流电动机调速控制电路的安装与检修 直流电动机制动控制电路的安装与检修（教案）-浙江省职教高考《电气控制线路安装与检修》（高教版）专题复习讲练测

专题二十三 直流电动机调速控制电路的安装与检修 直流电动机制动控制电路的安装与检修 [考纲要求] 1.了解直流电动机的基本结构和工作原理，能够描述直流电动机的调速方式及其在工业应用中的重要性。 2.掌握直流电动机调速电路的设计原理和工作过程，包括但不限于能耗制动、反接制动和回馈制动等调速方式的特点及应用场景。 3.能够独立完成直流电动机调速控制电路的安装、调试和检修工作，包括对调速电路中关键元件的连接、调整和替换，以及对调速效果的评估和提升。 4.具备分析和解决直流电动机调速电路中常见故障的能力，能够运用电路检修技巧和仪器设备对电路进行故障诊断和修复，保障直流电动机的正常运行与调速控制稳定性。 5.能够结合实际案例和应用场景，理解调速电路的设计与优化原则，提高工程实践能力和应对复杂问题的能力。 [课时安排] 2课时 [知识梳理] 一、直流电动机的调速方式 1.电枢串电阻调速 对于已经出厂的电动机,它的电枢电阻R,是一定的,但是可以在电枢回路中串联一个可变电阻来调速。与串联电阻起动的接线相同,调速电阻可以作为起动变阻器使用,但起动变阻器却不能作为调速电阻使用。 这种调速方法的特点是:设备简单、投资少、操作方便,属于恒转矩调速方式,转速只能由额定转速往下调,是分级调速,调速平滑性差;低速时机械特性软、电能浪费多、效率低、调速级数有限。它多用于负载对转速的稳定性要求不高的设备中,如起重机、电车等。目前,此种方式已逐步被品闸管可调直流电源调速代替。 2.降压调速 降压调速保持励磁电流不变，只通过改变电枢电压实现调速的目的,因此需要可变电压的直流电源。这种调速方法的特点是:机械特性硬、转速稳定性好、调速范围大、电能损耗小、可实现通过控制电路实现顺序控制级调速:转速只能调低,不能调高,是恒转矩调速:需要专用的调速直流电源,成本较高。一般用于大中容量的直流电动机中。随着晶闸管变流技术的飞速发展,降压调速已获得广泛应用。 3.弱磁调速 这是一种通过改变首流电动机主磁场强度进行调速的方法,因此也称为改变励磁回路电阻调速。通常电动机工作在磁路接近饱和的状态,所以只能采用减弱主磁场强度的方法来调速。 这种调速方法的特点是:由于调速是在励磁回路中进行,功率较小,故能量损失小,控制方便;速度变化比较平滑,可以做到无级调速,但转速只能向上调,不能在额定转速以下进行调节,故只能与前两种调速方法结合使用,作为辅助调速:转速提高时要考虑机械强度的影响,最高转速一般控制在 1.2倍额定转速的范围内,故调速范围较小;调速后的机械特性较硬,转速较稳定,属恒功率调速。这种调速方法适用于需要向上调速的电力拖动系统。 二、调速电路和工作过程 1.电路组成 直流电动机电枢串电阳调速控制电路由整流电路、主电路和控制电路三部分组成。 2.工作过程 整流电路将220V交流电转换成110V直流电,加人主电路输入端,控制电路接380V交流电源。 三、能耗制动 能耗制动是指维持直流电动机的励磁电源不变,切断正在运转的电动机电枢的电源,再接人一个外加制动电阻,组成回路,将机械动能变为热能消耗在电枢和制动电阻上,迫使电动机迅速停转。 四、反接制动 反接制动是把运转中的电动机的电枢绕组反接到电源上,通过改变电枢绕组电压极性使电磁转矩改变方向,产生制动转矩。 五、回馈制动 回馈制动的原理与三相异步电动机的回馈制动基本相同。回馈制动的优点是能量损耗少,电路不需任何改接;缺点是转速必须高于理想空载转速下能用于快速停车。回馈制动适用于起重机快速下放重物或电车快速下坡的场合。 [真题练讲] 1.(2017年内蒙古自治区统一考试)哪种制动方式适合在需要将电动机速度降低至零的情况下使用？（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 电阻制动 解析：正确答案为 A. 能耗制动。能耗制动是通过将电动机机械能转换为电能进行制动，逐渐降低速度至零。适用于需要将电动机速度降低至零的场合。 2.(2014年陕西省统一考试)直流电动机的反接制动是利用何种原理实现的？（ ） A. 电磁感应 B. 电阻降压 C. 磁滞效应 D. 动态制动原理 解析：正确答案为 A. 电磁感应。反接制动利用电动机转子以发电机特性运行时，电磁感应产生电动机反向转矩进行制动。 3.(2016年陕西省统一考试)何种制动方式常用于需要快速、精准制动的场合？（ ） A. 能耗制动 B. 反接制动 C. 回馈制动 D. 电阻制动 解析：正确答案为 C. 回馈制动。回馈制动通过调节电机和外部电源之间的反馈信号，快速减速并精确控制电动机的停止。 4.(2014年山东省统一考试)在直流电动机调速电路中，电路检修中应优先检查的部分是（ ）。 A. 电源部分 B. 控制部分 C. 输出部分 D. 反馈部