模块一电梯的主电路教学目标：掌握直流电机的相关理论（概述、起动、正反转、调速、制动）教学目标：掌握直流电机的相关理论（概述、起动、正反转、调速、制动）一、工作任务1.分析电梯系统构成。2.掌握直流电机的起动、正反转、制动控制。图6-2二、相关理论知识：相关理论知识：电梯主电路注：交流电机为电梯轿厢上下运行电机，直流电机M1为一层厅门开关电机，直流电机M2为二层厅门开关电机，直流电机M3为三层厅门开关电机，直流电机M4为轿厢门开关电机。1.电梯系统分析1.电梯系统分析电梯由机械系统和电气系统组成。电梯的机械系统由曳引系统、轿厢和对重装置、导向系统、厅轿门和开关门系统、机械安全保护系统等组成。电梯的电气系统主要由装设在机房内的控制柜、轿厢内的操纵箱以及安装在机房、井道、厅道、厅门、轿厢顶和底坑中的一些电器元件组成。曳引系统由曳引机、导向轮、曳引钢丝绳等组成。曳引机是电梯的主拖动机械，驱动电梯的轿厢和对重装置作上下运动。轿厢是用来运送乘客或货物的装置，在轿厢导轨上作上下运行。对重装置通过曳引绳经曳引轮与轿厢连接，起与轿厢平衡作用。导向系统包括轿厢导向系统和对重导向系统。它们都由导轨、导轨架和导靴三部分组成。导轨架是将导轨固定在井道内墙壁上的构件。导靴是安装在轿厢架与对重架上，确保轿厢和对重装置沿其导轨上下运动的装置。厅轿门和开关门系统用来控制开关门动作。当厅门开时，带动轿门一起开门。当厅门关时，带动轿门一起关。如图6-2所示，主曳引电机为交流异步电动机，KM7为控制上升接触器，KM8为控制下降接触器，用以控制电动机的正反转，实现轿厢的上升与下降。开门电动机M1、M2、M3为直流并励电动机，MDF为其励磁绕组。改变电枢电压的极性可改变M1、M2、M3的旋转方向，从而实现轿门和厅门的开启与关闭。电梯的轿门是由开关门电动机经轿厢顶上的自动开关机构来带动的，而厅门的开闭又是由轿门通过轿门上的机构来带动的，所以厅门和轿门是同步的。一般现实中采用一个直流电机进行开关门控制，而在本例中，采用三个直流电机进行分别控制。2.直流电机概述2.直流电机概述直流电动机可按励磁方式来分类，如电枢电源与励磁电源分别由两个独立的直流电源供电，则称为他励直流电动机；而当励磁绕组与电枢绕组以一定方式连接后，由一个电源供电时，则按其连接方式的不同而分为并励、串励及复励电动机。在机床等设备中，以他励直流电动机应用较多，而在牵引设备中，如电瓶车等则以串励直流电动机应用较多。3.直流电机的控制3.直流电机的控制（1）直流电机启动控制直流电动机起动控制的要求与交流电动机类似。即在保证足够大的起动转矩下，尽可能地减小起动电流，再考虑其他要求。直流电动机起动特点之一是起动冲击电流更大，可达额定电流的10－20倍。这样大的起动电流将可能导致电动机换向器和电枢绕组的损坏，同时对电源也是沉重的负担。大电流产生的转矩和加速度对机械部件也将产生强烈的冲击，故在选择起动方案时必须予以充分考虑，除小型直流电动机外一般不允许直接起动。他励、并励直流电动机的另一个特点是需在接通电枢电源之前先接上额定的励磁电压，至少是同时，原因之一为了保证起动过程中产生足够大的反电动势以减小起动电流；其二是为了保证产生足够大的起动转矩，加速起动过程；其三是为了避免空载飞车事故的发生。串励直流电动机的励磁电流和电枢电流显然是同时接通的。（2）直流电机的调速控制直流电动机最突出的优点是能在很大的范围内具有平滑、平稳的调速性能。转速调节的主要技术指标是：调速范围、静差率、平滑性及经济指标等。直流电动机转速调节主要有以下四种方法：改变电枢回路电阻值调速这种调速方法的特点是线路简单，但是当改变串接在电枢回路中的调速电阻时，电动机的理想空载转速不变，调速电阻越大，电动机的转速降落越大，工作转速就越低，特性变得很软，这就限制了调速范围。同时它只能在额定转速以下调速，且调速电阻要消耗能量，因此这种调速方法只适用于要求不高的小功率拖动系统中。改变励磁电流调速通常直流电动机的额定励磁接近磁化曲线的饱和点，故磁通难以再增加，因而一般只能用减弱励磁来提高电动机的转速。显然这种调速方法是以额定转速为下限，以电动机所能允许的最高转速为上限。对串励直流电动机，是在额定的电源电压下，在励磁绕组上并联附加电阻的方法，由于电阻的分流作用，调节电阻的阻值可改变励磁电流。其调速范围也是以额定转速为下限，以电动机所允许的最高转速为上限。改变电枢电压调速改变电枢电压调速时，一般只能从额定电压向下调节，但最低转速常受静差率的限制不能太低。这种调速方式，电动机的励磁保持为额定励磁，当工作电流为额定电流时，则允许的负载转矩不变，所以适用于恒转矩负载。混合调速当对直流电动机的电枢电压及励磁电流都进行调节而调速时，通常称为调压调磁的调速方法，即混