直流电动机起停自动控制电路

任何发动机的启动都伴随着电源电路和控制电路中的某些开关。在这种情况下，使用继电器接触器和非接触式设备。对于直流电机限制 启动电流 启动电阻器包含在电机的转子和电枢电路中，当电机逐步加速时，启动电阻器被关闭。启动完成后，启动电阻器被完全旁路。

电机的制动过程也可以自动化。停止命令后，在继电器接触器设备的帮助下，在电源电路中进行必要的切换。当接近接近零的速度时，电机与网络断开连接。在启动期间，步骤会定期关闭或根据其他参数关闭。这会改变电机的电流和速度。

电机启动控制是作为 EMF（或速度）、电流、时间和路径的函数执行的。

用于启动直流电机的自动控制的典型组件和电路

启动具有并联或独立励磁的直流电机是通过在电枢电路中引入电阻器来完成的。需要一个电阻来限制浪涌电流。随着电机加速，启动电阻被步进。启动完成后，电阻器将被完全旁路，电机将恢复其自然机械特性（图 1）。启动时，发动机根据人工特性 1 加速，然后是 2，并且在操纵电阻器后 - 根据自然特性 3。

米。 1. 并联励磁直流电机的机械和机电特性（ω——旋转角速度；I1 M1——电机峰值电流和转矩；I2 M2——电流和开关力矩）

考虑 EMF 函数中直流电机 (DCM) 的启动电路节点（图 2）。

米。 2.EMF函数中并联励磁DCT的启动电路节点

EMF（或速度）功能由继电器、电压和接触器控制。电压继电器配置为在不同的电枢电动势值下运行。当接触器KM1接通时，启动时KV继电器的电压不足以动作。当电机加速时（由于电机电动势增加），KV1继电器被激活，然后KV2（继电器激活电压有相应的值）；包括加速接触器KM2、KMZ，电枢回路中的电阻并联（图中未画出接触器切换回路，LM为励磁绕组）。

让我们看一下在 EMF 函数中启动直流电机的方案（图 3）。电机的角速度通常是间接固定的，即测量与速度有关的量。对于直流电机，这样的值就是 EMF。启动过程如下。 QF断路器合闸，电机磁场接通电源。 KA 继电器激活并关闭其触点。

电路的其余设备保持在其原始位置。要启动发动机，您必须 按下按钮 SB1 «Start»，之后接触器 KM1 被激活并将电机连接到电源。接触器KM1是自供电的，直流电机通过电机电枢回路电阻R加速。

随着电机速度的增加，其电动势和继电器 KV1 和 KV2 线圈中的电压增加。在速度 ω1（参见图 1）时，继电器 KV1 被激活。它在接触器电路KM2中闭合其触点，使第一级启动电阻与其触点跳闸短路。在转速 ω2 时，继电器 KV2 通电。它通过其触点闭合 KMZ 接触器的供电电路，该接触器在启动时通过触点使启动电阻的第二级启动短路。发动机达到其自然机械特性并终止起飞。

米。 3. EMF函数中并联励磁启动DCT示意图

为了电路的正确工作，需要设置电压继电器KV1工作在与速度ω1对应的EMF，继电器KV2工作在速度ω2。

要停止发动机，请按下停止按钮 SB2。要断开电路，打开 QF 断路器。

电流功能由电流继电器控制。考虑磁通函数中的直流电机启动器电路节点。在图所示的图表中。4，使用过电流继电器，它在浪涌电流 I1 时吸合，在最小电流 I2 时断开（见图 1）。电流继电器的内部响应时间必须小于接触器响应时间。

米。 4、并联励磁DCT的启动电路节点取决于电流

电机加速从电阻器完全插入电枢电路开始。随着发动机加速，电流随着电流 I2 减小，继电器 KA1 消失，其触点闭合接触器 KM2 的供电电路，接触器 KM2 绕过启动电阻的第一个触点。同样，第二级启动电阻短路（继电器KA2，接触器KMZ）。图中未显示接触器电源电路。在电机启动结束时，电枢电路中的电阻将被桥接。

将用于启动直流电机的电路视为磁通函数（图 5）。选用电阻级的阻值，使电动机启动和级分流的瞬间，电枢回路中的电流I1和力矩M1不超过允许值。

启动直流电机 通过打开 QF 断路器并按下 «Start» 按钮 SB1 来执行。在这种情况下，接触器 KM1 被激活并闭合其触点。浪涌电流 I1 通过电机的电源电路，在其影响下激活过电流继电器 KA1。它的触点打开，接触器 KM2 不通电。

米。 5. 作为电流函数的并联励磁 DCT 启动示意图

当电流下降到最小值 I2 时，过电流继电器 KA1 下降并闭合其触点。接触器 KM2 被激活并通过其主触点分流启动电阻和继电器 KA1 的第一部分。切换时，电流上升到值 I1。

当电流再次增加到I1的值时，接触器KM1不导通，因为它的线圈被触点KM2旁路了。在电流 I1 的影响下，继电器 KA2 被激活并打开其触点。当加速过程中电流再次下降到I2的值时，继电器KA2断开，接触器KMZ吸合。启动完成，发动机以其自然的机械特性运行。

为了电路的正确运行，继电器 KA1 和 KA2 的响应时间必须小于接触器的响应时间。要停止电机，请按下“停止”按钮 SB2 并关闭 QF 断路器以断开电路。

时间控制是使用时间继电器和相应的接触器实现的，这些接触器将电阻级与其触点短路。

将启动电路节点直流电机视为时间的函数（图 6）。当电压通过断开触点 KM1 出现在控制电路中时，时间继电器 KT 立即被激活。打开触点 KM1 后，时间继电器 KT 失去电源并延时闭合触点。接触器KM2经过与时间继电器延时时间相等的时间间隔后得电，闭合其触点并分流电枢回路中的电阻。

米。 6.并联励磁DCT启动电路节点随时间的变化

时间函数控制的优点包括易于控制、加减速过程稳定、电驱动在中速时没有延迟。

将用于启动直流电机并联励磁的电路视为时间的函数。在图。图7为不可逆启动直流并励电动机示意图。发射分两个阶段进行。该电路使用按钮 SB1 «Start» 和 SB2 «Stop»、接触器 KM1 ... KMZ、电磁时间继电器 KT1、KT2。 QF 断路器打开。在这种情况下，时间继电器KT1的线圈得电并在接触器KM2的电路中打开其触点。按下“启动”按钮 SB1 可启动发动机。接触器 KM1 接收电源并通过其主触点将电机连接到电枢电路中带有电阻器的电源。

米。 7. 直流电机不可逆启动随时间变化的示意图

欠流继电器 KA 用于保护电机免于励磁电路中断。在正常运行期间，KA 继电器通电，其在 KM1 接触器电路中的触点闭合，准备 KM1 接触器运行。当励磁回路断开时，KA继电器断开，其触点打开，KM1接触器断开，发动机停止。当接触器 KM1 动作时，其闭锁触点闭合，继电器电路 KT1 中的触点 KM1 打开，从而断开并延时闭合其触点。

在与继电器KT1的延时时间相等的时间间隔后，加速接触器KM2的供电回路闭合，被触发并以其主触头短接一级启动电阻。同时，时间继电器 KT2 得电。发动机加速。经过与 KT2 继电器延时相等的时间间隔后，KT2 触点闭合，KMZ 加速接触器被激活，其主触点接触电枢回路中的第二级启动电阻。启动完成，发动机恢复到其自然的机械特性。

典型的直流制动控制电路单元

直流电机自动控制系统采用能耗制动、反向制动和再生制动。

在能耗制动中，有必要将电机的电枢绕组闭合到附加电阻，并使励磁绕组通电。这种制动可以作为速度的函数和时间的函数来完成。

动态制动期间作为速度 (EMF) 函数的控制可以根据图 2 中所示的方案来完成。 8、KM1接触器断开时，电机电枢与市电断开，但断开瞬间其端子上有电压。电压继电器 KV 动作并闭合其在接触器 KM2 电路中的触点，接触器 KM2 的触点将电动机的电枢与电阻器 R 闭合。

在接近零的速度下，KV 继电器失去动力。在静态阻力矩的作用下，会发生从最低速度到完全停止的进一步减速。为了提高制动效率，可以应用两级或三级制动。

米。 8、电动势功能中能耗制动自动控制电路节点：a——电源电路； b——控制电路

动态制动恒定电机独立励磁作为时间的函数是根据图 2 所示的方案进行的。九。

米。 9.独立励磁DCT能耗制动电路节点随时间的变化

发动机运转时，时间继电器KT吸合，但制动接触器KM2断路。要停止，您必须按下“停止”按钮 SB2。接触器KM1和时间继电器KT失电；接触器KM2被激活是因为接触器KM2回路中的触点KM1闭合，时间继电器KT的触点延时打开。

对于时间继电器的计时，接触器 KM2 接收电源，闭合其触点并将电机电枢连接到附加电阻器 R。执行电机的动态停止。最后，KT 继电器在一段时间后打开其触点并将 KM2 接触器与网络断开。在阻力矩 Ms 的影响下，进一步制动至完全停止。

在反向动作制动中，电机 EMF 和电源电压一致。为了限制电流，在电路中插入了一个电阻器。

直流电机励磁控制

电机的励磁绕组有很大的电感，如果电机快速关断，上面可能会出现很大的电压，会导致绕组绝缘击穿。为防止这种情况，您可以使用图 4 所示的电路节点。10、灭火电阻通过二极管与励磁线圈并联导通（图10，b）。因此，关断后，电流会在短时间内通过电阻（图 10，a）。

米。 10、灭弧电阻接通电路节点：a——灭弧电阻并联； b——淬火电阻通过二极管导通。

根据图 2 所示的方案，使用欠流继电器来防止励磁电路中断。十一。

米。 11、励磁回路中断保护：a——电源励磁回路； b——控制电路

如果励磁线圈断开，继电器 KA 断电并断开接触器 KM 的电路。