直流電動機(jī)如何控制電路的速度？

直流電機(jī)的基本原理是將直流能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備。當(dāng)載流電樞通過注釋器段連接到電源端時(shí)，將電刷放置在永久性或電磁性的南北極內(nèi)。通過使用這些電磁體，其工作原理取決于弗萊明的左手定則，以確定作用在直流電機(jī)電樞導(dǎo)體上的力的方向。

直流電機(jī)的速度可以通過改變磁通量，電樞電阻或施加的電壓來改變。存在用于不同直流并聯(lián)的不同速度控制方法和串聯(lián)方法。直流電機(jī)速度控制使電動機(jī)能夠適應(yīng)負(fù)載的變化。設(shè)計(jì)經(jīng)常是有損的，或者它們只能提供受控參數(shù)的粗略增量。

直流電機(jī)速度控制

在串聯(lián)直流電機(jī)中通過三種方式來實(shí)現(xiàn)速度調(diào)節(jié)：助焊劑控制方式，電壓控制和電樞電阻控制。

1、助焊劑控制方式

在助焊劑控制方式中，變阻器與勵(lì)磁繞組串聯(lián)連接。此組件的目的是增加繞組中的串聯(lián)電阻，這將減小磁通量，從而提高電機(jī)的速度。電機(jī)的速度與磁通量成反比。因此，通過減小通量和速度，反之亦然。為了控制磁通量，將變阻器與勵(lì)磁繞組串聯(lián)添加會提高速度(N)，因?yàn)樵摯磐繒p小。因此，勵(lì)磁電流相對較小，因此降低了I2R損耗。

助焊劑控制方式因此，在上述的這種方式中，可以通過減小磁通量來提高速度，因此提出了一種用該方式減小磁通量的方法，而在最大速度下采用了一種方式，因?yàn)榇磐康娜趸瘜⒊鱿拗?，對換向器產(chǎn)生不利影響。

2、電壓調(diào)整方式

可變調(diào)節(jié)方式通常用于并聯(lián)直流電機(jī)中。也兩種方式可以實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié)控制：將并聯(lián)磁場連接到固定的勵(lì)磁電壓，同時(shí)為電樞提供不同的電壓(也稱為多電壓控制)改變提供給電樞的電壓。

在這種方法中，將外部電阻添加到電樞電路中。勵(lì)磁繞組直接與電源相連。因此，勵(lì)磁電流將保持不變。而且，如果外部電阻變化，通量將保持不變。

根據(jù)速度方程，電樞電流與電動機(jī)速度成正比。如果外部電阻值增加，則電樞電流減小。因此，速度降低。

3、電樞電阻控制方式

電樞電阻控制基于電機(jī)的速度與反電動勢成正比。如果電源電壓和電樞電阻保持恒定值，則電機(jī)的速度將與電樞電流成正比。在電樞控制方式中，直流電機(jī)的速度與反電動勢(Eb)成正比，并且Eb = V-IaRa。當(dāng)電源電壓(V)和電樞電阻Ra保持恒定時(shí)，轉(zhuǎn)速與電樞電流(Ia)成正比。如果我們添加與電樞串聯(lián)的電阻，則電樞電流(Ia)減小，因此速度降低。

電樞電阻控制方式該電樞電阻控制方式基于以下事實(shí)：通過改變所需電壓兩端的電壓?？梢愿碾姍C(jī)反電動勢(Eb)和電動機(jī)速度。上述方式是通過將可變電阻(Rc)與電樞串聯(lián)插入來完成的。

電樞電阻控制方式的基本公式N與V-ia(Ra + Rc)成正比，其中Rc是控制器電阻，Ra是電樞電阻。由于控制器電阻中的回電壓，反電動勢降低了。由于N與Eb成正比。

本文主要介紹了直流電機(jī)速度控制的三種方式，通過本文可以了解到直流電機(jī)的速度可以通過改變磁通量，電樞電阻或施加的電壓來改變。存在用于不同直流并聯(lián)的不同速度控制方法和串聯(lián)方法。直流電機(jī)速度控制，使電動機(jī)能夠適應(yīng)負(fù)載的變化。設(shè)計(jì)經(jīng)常是有損的，或者它們只能提供受控參數(shù)的粗略增量。

能將直流電能轉(zhuǎn)換稱機(jī)械能的電動機(jī)就叫做直流電動機(jī)，直流電動機(jī)的調(diào)速性能比較好，所以在電力拖動這方面得到了廣泛的應(yīng)用。那么直流電動機(jī)調(diào)速方法有哪幾種呢?下面我們一起來了解一下吧。

直流電動機(jī)調(diào)速方法一共有3種，分別是：

降低電樞電壓的調(diào)速

電樞電路串電阻調(diào)速

弱磁調(diào)速，基速以上調(diào)速

1.降低電樞電壓的調(diào)速

電樞回路會有能夠調(diào)壓的直流電流，電樞回路和勵(lì)磁回路電阻越小越好，電壓降低的轉(zhuǎn)速下降，其他的不變，運(yùn)行的轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定，能夠無級調(diào)速。負(fù)載的大小影響著調(diào)速范圍，負(fù)載越大的話調(diào)速范圍會越廣，反之一樣。

2.電樞電路串電阻調(diào)速

串的電阻越來，機(jī)械柔性就會越來越軟，轉(zhuǎn)速越不穩(wěn)定，低速的時(shí)候串會電阻大，并且能量損耗會多，效率貶低。

3.弱磁調(diào)速

通過減小勵(lì)磁電流來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速上升，特點(diǎn)是理想空載轉(zhuǎn)速會隨著磁通的減小而上升，機(jī)械特性會變軟。

直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速計(jì)算公式為n=(U-IR)/Kφ

其中U為電樞端電壓

I為電樞電流

R為電樞電路總電阻

φ為每極磁通量

K為電動機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù)

相對于直流電機(jī)，交流電源的頻率，直接影響或決定著電機(jī)的轉(zhuǎn)速;電源頻率與電機(jī)極對數(shù)，將電機(jī)轉(zhuǎn)速控制在一個(gè)非常小或非常大的范圍。工頻電機(jī)的轉(zhuǎn)速范圍很小，空載和負(fù)載狀態(tài)下轉(zhuǎn)速差別不是很大;但變頻電機(jī)轉(zhuǎn)速，可以按照電源的頻率變化區(qū)間，達(dá)成大范圍的速度變化。

那么，直流電機(jī)的速度又是如何實(shí)現(xiàn)的呢?鑒于大家溝通的需求，本文將定性進(jìn)行描述，不涉及專業(yè)公式推導(dǎo)。

直流電機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)整的最常用的方法包括改變勵(lì)磁電流、改變電樞電壓和改變電樞電路共三種方法。

第一：降電壓調(diào)速。在生活中一些采用干電池的旋轉(zhuǎn)電機(jī)，就是典型的小型直流電機(jī)，當(dāng)電池電量不足時(shí)開啟，明顯可以發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)速變小的情況，這是一種比較典型的改變電樞電壓的調(diào)速方式，即下降電樞電壓調(diào)速，電壓下降轉(zhuǎn)速也下降。

第二種：改變電流。在電樞回路中串入電阻調(diào)速，串接電阻越大，機(jī)械特性越軟、轉(zhuǎn)速越不穩(wěn)定;低速時(shí)串接電阻大，損耗能量多，功率會變低。調(diào)速范圍受負(fù)載大小的影響，負(fù)載越大調(diào)速范圍越廣，輕載狀態(tài)調(diào)速范圍較小。

第三種：弱磁調(diào)速。即保持電樞電壓為額定值，改變電樞使勵(lì)磁電流和磁通減小，電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高，機(jī)械特性變軟。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩仍為額定值，電動機(jī)功率將大于額定功率，電動機(jī)處于過載狀態(tài)，電動機(jī)將面臨被燒毀的危險(xiǎn);因而，弱磁調(diào)速時(shí)，電動機(jī)轉(zhuǎn)速升高的同時(shí)應(yīng)降低負(fù)載轉(zhuǎn)矩，按照恒功率調(diào)速運(yùn)行。為防止磁路過飽和，一般直流電動機(jī)只能弱磁而不能強(qiáng)磁。