一 并勵(他勵)直流電動機的起動
直流電動機接通電源以后，電動機的轉(zhuǎn)速從零達到穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)速的過程稱為起動過程。對于電動機來講，我們總希望它的起動轉(zhuǎn)矩大，起動電流小，起動設備簡單、經(jīng)濟、可靠。
直流電動機開始起動時，轉(zhuǎn)速n=0，此時直流電動機的反電動勢(E=KEφn)還沒有建立起來，由于電樞電阻Ra較小，Ia=u／R。，所以此時電樞電流****。另外，根據(jù)轉(zhuǎn)矩公式T=KTφI可知，由于電樞電流非常大，此時的起動轉(zhuǎn)矩也非常大。這樣大的起動電流和起動轉(zhuǎn)矩，分別將對供電電源和機械裝置形成強大的沖擊。通常采用保證足夠的起動轉(zhuǎn)矩下盡量減少起動電流的辦法，使電動機起動。
直流電動機經(jīng)常使用的起動方法有下面兩種。
1．電樞回路串電阻起動
為了限制起動電流，起動時可在電樞回路串入起動電阻RST,待電動機轉(zhuǎn)速上升后逐步將起動電阻切除。接人起動電阻后的起動電流為
可見RSt選擇合適，能將起動電流限制在允許的范圍內(nèi)。
有一點必須注意，對于他勵電動機，在起動電動機之前，必須先將勵磁回路接通，并將勵磁電流調(diào)到額定值，使主磁場建立起來，然后再進行電動機的起動。
2．減壓起動
減壓起動時，開始加在電動機電樞的端電壓很低，隨著轉(zhuǎn)速的上升，逐步增大電樞電壓，并使電樞電流限制在一定的范圍內(nèi)。為使勵磁不受電樞電壓的影響，電動機應采用他勵方式。
采用減壓起動時，需要一套專用電源作為電動機的電源�，F(xiàn)在一般采用脈寬可調(diào)制的由大功率電子器件構成的開關直流電源。
減壓起動的優(yōu)點是，起動電流小，起動過程平滑，能量損耗小。
二 并勵(他勵)直流電動機的調(diào)速
同交流異步電動機相比，并勵直流電動機在調(diào)速方面有其獨到的優(yōu)點。
從直流電動機的轉(zhuǎn)速特性
可知，并勵(他勵)直流電動機可通過三種方式對電動機的速度進行凋節(jié)
1_調(diào)節(jié)電樞電壓調(diào)速
當保持他勵直流電動機磁通為額定值和電樞回路電阻不變時，降低電樞電壓，可以調(diào)常電動機的轉(zhuǎn)速：
由并勵直流電動機的機械特性為
當負載為恒轉(zhuǎn)矩負載(負載轉(zhuǎn)矩不變)，降低電壓U時，只是n0在變，而m△n則保持不變。岡此改變U可得到一族平行的機械特性曲紱，如圖2-14所示．調(diào)壓調(diào)速的方向是從額定速度向下調(diào)。這種調(diào)速方式有下面三個優(yōu)點：
(1)對于恒轉(zhuǎn)矩負載，調(diào)速時電樞電流不變這是因為負載為恒轉(zhuǎn)矩負載保持不變，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩T=KTφIa同負載轉(zhuǎn)矩要保持半衡，故電磁轉(zhuǎn)矩不變，所以當電動機運行于不同的速度上時，電樞電流不變：
(2)調(diào)壓調(diào)速時，機械特性的硬度不變這是因為降低電壓u時，只足nc在變，而△n則保持不變.因此改變U后各電壓下的機械特性曲線是平行的，斜率不變。所以即使在速度比較低的情況下，當機械負載改變時，電動機速度變化仍然很小，這說明轉(zhuǎn)速的穩(wěn)定性是比較好的。 ．
(3)可以實現(xiàn)平滑無級調(diào)速當電樞電壓連續(xù)變化叫，電動機的轉(zhuǎn)速變化也是連續(xù)的，
這種調(diào)速稱為無級調(diào)速。因此降低電樞電壓從額定速度向下誦速的方法，在直流電力拖動系
統(tǒng)中被廣泛采用．
為了保持磁通不變，當采用調(diào)壓調(diào)速方法時．通常電動機采用他勵方式勵磁：
2．調(diào)節(jié)串入電樞回路電阻調(diào)速
在電樞回路串八電阻RΩ從串八電阻后并勵直流電動機的機械特性
可知，機械特性的斜率將隨之增大，即‰不變，改變的只是△n所以它和負載特性的交點隨著RΩ的變大而逐步下移，如罔2 15所示。
這種調(diào)速方法的優(yōu)點是簡單易行，缺點是接人電阻后電動機的效率降低，機械特性變軟，
3．調(diào)節(jié)勵磁電流調(diào)速
從并勵直流電動機的轉(zhuǎn)速特陀可知，減小勵磁電流州(稱弱磁調(diào)速)，電動機的轉(zhuǎn)速將上升，這可從圖2—16所示的不同勵磁電流時的他勵或并勵電動機的機械特性上看出。
這種調(diào)速方法所用設備簡單．調(diào)節(jié)也很方便，且效率較高。缺點是隨著電動機轉(zhuǎn)速的增高，電
樞電流隨之升高，電動機的溫升升高，換向條件變壞，轉(zhuǎn)速過高，還會出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象。
通過上面的分析，直流電動機勵磁的變化，會引起電動機轉(zhuǎn)速的變化。特別應當注意的是：當電動機正在運行時，突然將電動機的勵磁繞組斷開，如果電動機輕載運行，此時它的轉(zhuǎn)速會升高至很大值(這種事故稱“飛車”)，使電動機遭受嚴重的機械損傷，而且電樞電流過大會將繞組燒毀。如果電動機重載運行，反電動勢立即減小而使電樞電流增大，同時所產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩小于負載轉(zhuǎn)矩，電動機必將減速而停轉(zhuǎn)，更加使電樞電流增大，以致燒毀電樞繞組和換向器。
三 并勵(他勵)直流電動機的制動與反轉(zhuǎn)
直流電動機主要用采用兩種方法進行制動。
1．能耗制動
并勵直流電動機在能耗制動時要保持勵磁電流不變，在電樞兩端從電源斷開的同時，其立即接到一個制動電阻上。這時電動機內(nèi)主磁場保持不變，電樞因機械慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，電動機由電動機狀態(tài)立即轉(zhuǎn)至發(fā)電機狀態(tài)，此時電樞電流反向．從而產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩與原來反，稱為制動轉(zhuǎn)矩，故轉(zhuǎn)速迅速下降，直到停轉(zhuǎn)。電動機機械系統(tǒng)所儲存的動能，全都轉(zhuǎn)為電能而消耗在制動電阻上，所以稱能耗制動。
2．反接制動
這同異步電動機反接制動的道理一樣，在制動時，強迫電動機朝相反的方向轉(zhuǎn)動而促電動機立即停轉(zhuǎn)。直流電動機反接制動時，在保持勵磁電流條件(方向和值的大小)不的情況下，利用倒向開關將電樞兩端反接在電源上，此時電樞電流將變成負值，且電流相大Ia=-(U+E)／(Ra+RL)，隨之產(chǎn)生很大的制動性電磁轉(zhuǎn)矩使電動機停轉(zhuǎn)。這里的是制動時為限制電流太大而串人電樞回路的電阻。
反接制動的優(yōu)點是很快能使電動機迅速停轉(zhuǎn)；缺點是電樞電流可能過大。為此反接時須接人足夠的電阻，將電樞電流限制在一定允許值范圍內(nèi)；此外，當轉(zhuǎn)速下降時，必須及切斷電源，否則電動機將反轉(zhuǎn)。
3．直流電動機的反轉(zhuǎn)
從前面電動機反接制動我們可以知道，當電動機勵磁保持不變(方向和數(shù)值的大小調(diào)換接至電源的電樞兩端導線即可改變電動機的轉(zhuǎn)動方向；如果電樞接線不變，將勵磁繞兩端對調(diào)，也可達到使直流電動機反轉(zhuǎn)的目的。這是因為若要改變電動機的轉(zhuǎn)動方同，就改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向。由左手定則可知：在磁場方向不變的情況下，若想改變轉(zhuǎn)矩的方向則必須改變電樞電流的方向；若保持電樞電流方向不變，想改變轉(zhuǎn)矩的方向，那只有改變場的方向了。
例：
有一他勵直流電動機，PN=7.5kw，un=220V，nN=1 500r／min,Ra=0.4Ω,IN=46A
在額定恒轉(zhuǎn)矩負載TN下運行，試求
①將電源電壓降至150V，其他條件不變，電動機穩(wěn)定運行速度。
②若將磁通減到φ=O.8φN，其他條件不變，電動機穩(wěn)定運行速度。
【解】 ①調(diào)壓調(diào)速計算
將電源電壓降至150V后，電動機穩(wěn)定運行速度為
②弱磁調(diào)速計算
將磁通減至φ=O.8φN時，TN保持不變．電動機穩(wěn)定運行速度為
