9 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)
如图5-1（a）所示，当电动机已有磁场时，给电枢电路加电源电压U。触点KM1、KM2均断开，电枢传入了全部附加电阻Rk1+Rk2电枢回路总电阻为Ral=ra+Rk1+Rk2。这时起动电流为：
（5-3）
与起动电流所对应的起动转矩为T1。对应于由电阻所确定的人为机械特性如图5-1（b）中的曲线1所示。
+URk1Km1Rk2Km2-n0gmf3d2bhraMra ra2eRa2c1ra1RalILI2αIO（a）电路图T2TL（b）特性图T
图5-1 直流他励电动机分二级起动的电路和特性
根据电力拖动系统的基本运动方程：
（5-4）
式中： T ——电动机的电磁转矩； TL —— 由负载作用所产生的阻转矩；
Jdw/dt错误！未找到引用源。 --电动机转矩克服负载转矩后所产生的动态转矩。
由于起动转矩T1大于负载转矩TL,电动机收到加速转矩的作用，转矩有零逐渐上升，电动机开始起动。在图4-1（b）中，由a点沿着曲线1上升，反电动势亦随之上升，电枢电流下降，电动机的转矩亦随之下降，加速转矩减小。上升到b点时，为保证一定的加速转矩，控制触点KM1闭合，切除一段起动电阻Rk1后，b点所对应的电枢电流I2成为切换电流，其对应的电动机的转矩T2成为切换转矩。切除RK1后 ,电枢回路总电阻为Ra2=ra+Rk2。这时电动机对应于由电阻Ra2确定的人为机械特性。在切除起动电阻RK1的瞬间，由于惯性电动机的转速不变，仍为nb，
—9—
10 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)
其反电动势亦不变。因此，电枢电流突增，其相应的电动势转矩也突增。适当的选择切除的电阻值Rk1，使切除Rk1后的电枢电流刚好等于I1,所对应的转矩为T2，即在曲线2上的c点。又有T1>T2,电动机在加速转矩作用下，由c点沿曲线2上升到d点。控制点KM2闭合，又切除一切起动电阻Rk2。同理，由d点过度到e点，而且e点正好在固定的机械特性上。电枢电流又由I2突增到I1相应的电动机转矩由T2突增到T1。T1>T2，沿固有特性加速到g点T=TL，n=ng电动机稳定运行，起动过程结束。
在分级起动过程中，各级的最大电流I1（或者相应的最大转矩T2）及切换电流I2（或者与之对应的切换转矩T2）都是不变的，这样，使得起动过程中有均匀的加速。
要满足以上电枢回路串接电阻分级起动的要求，前提是选择合适的各级起动
电阻。
他励直流发电机的调速
1、电枢串电阻调速
他励直流电动机串电阻调速原理图如图3-1，即在电枢电路内串联一个调速变阻器。保持电源电压及励磁电流为额定值不变，调节变阻器，电动机将运行于不同的转速，机械特性如图3-2，图中的负载为恒转矩负载。
Ia+ If+ E M Uf - - 图3-1 电路图
从图3-2可以看到，调速前，系统工作a点，电阻改变Ra的瞬间，因机械惯性，转速来不及改变，工作点有a平移到人为特性上的b点。由于此时T
—10—
11 重庆邮电大学移通学院电机及拖动基础课程设计报告(魏星玥)
图3-2 机械特性
调速方法的调速性能如下：
1) 调速方向是往下调。(Ra + Rr)增大所以n就下降，(Ra + Rr)与n成反比。 2) 调速的平滑性取决于调速变阻器的调节方式。如能均匀的调节变阻器的电阻值，可实现无级调速。不过