直流電動(dòng)機(jī)控制原理

直流無(wú)刷電機(jī)的控制原理，要讓電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，首先控制部就必須根據(jù)hall-sensor感應(yīng)到的電機(jī)轉(zhuǎn)子所在位置，然后依照定子繞線決定開(kāi)啟(或關(guān)閉)換流器(inverter)中功率晶體管的順序，inverter中之AH、BH、CH(這些稱(chēng)為上臂功率晶體管)及AL、BL、CL(這些稱(chēng)為下

臂功率晶體管)，使電流依序流經(jīng)電機(jī)線圈產(chǎn)生順向(或逆向)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，并與轉(zhuǎn)子的磁鐵相互作用，如此就能使電機(jī)順時(shí)/逆時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)。當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)到hall-sensor感應(yīng)出另一組信號(hào)的位置時(shí)，控制部又再開(kāi)啟下一組功率晶體管，如此循環(huán)電機(jī)就可以依同一方向繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)直到控制部決定要電機(jī)轉(zhuǎn)子停止則關(guān)閉功率晶體管(或只開(kāi)下臂功率晶體管)；要電機(jī)轉(zhuǎn)子反向則功率晶體管開(kāi)啟順序相反。

基本上功率晶體管的開(kāi)法可舉例如下：AH、BL一組→AH、CL一組→BH、CL一組→BH、AL一組→CH、AL一組→CH、BL一組，但絕不能開(kāi)成AH、AL或BH、BL或CH、CL。此外因?yàn)殡娮恿慵傆虚_(kāi)關(guān)的響應(yīng)時(shí)間，所以功率晶體管在關(guān)與開(kāi)的交錯(cuò)時(shí)間要將零件的響應(yīng)時(shí)間考慮進(jìn)去，否則當(dāng)上臂(或下臂)尚未完全關(guān)閉，下臂(或上臂)就已開(kāi)啟，結(jié)果就造成上、下臂短路而使功率晶體管燒毀。

當(dāng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，控制部會(huì)再根據(jù)驅(qū)動(dòng)器設(shè)定的速度及加/減速率所組成的命令(Command)與hall-sensor信號(hào)變化的速度加以比對(duì)(或由軟件運(yùn)算)再來(lái)決定由下一組(AH、BL或AH、CL或BH、CL或……)開(kāi)關(guān)導(dǎo)通，以及導(dǎo)通時(shí)間長(zhǎng)短。速度不夠則開(kāi)長(zhǎng)，速度過(guò)頭則減短，此部份工作就由PWM來(lái)完成。PWM是決定電機(jī)轉(zhuǎn)速快或慢的方式，如何產(chǎn)生這樣的PWM才是要達(dá)到較精準(zhǔn)速度控制的核心 。

高轉(zhuǎn)速的速度控制必須考慮到系統(tǒng)的CLOCK 分辨率是否足以掌握處理軟件指令的時(shí)間，另外對(duì)于hall-sensor信號(hào)變化的資料存取方式也影響到處理器效能與判定正確性、實(shí)時(shí)性。至于低轉(zhuǎn)速的速度控制尤其是低速起動(dòng)則因?yàn)榛貍鞯膆all-sensor信號(hào)變化變得更慢，怎樣擷取信號(hào)方式、處理時(shí)機(jī)以及根據(jù)電機(jī)特性適當(dāng)配置控制參數(shù)值就顯得非常重要?；蛘咚俣然貍鞲淖円詄ncoder變化為參考，使信號(hào)分辨率增加以期得到更佳的控制。電機(jī)能夠運(yùn)轉(zhuǎn)順暢而且響應(yīng)良好，P.I.D.控制的恰當(dāng)與否也無(wú)法忽視。之前提到直流無(wú)刷電機(jī)是閉回路控制，因此回授信號(hào)就等于是告訴控制部電機(jī)轉(zhuǎn)速距離目標(biāo)速度還差多少，這就是誤差(Error)。知道了誤差自然就要補(bǔ)償，方式有傳統(tǒng)的工程控制如P.I.D.控制。但控制的狀態(tài)及環(huán)境其實(shí)是復(fù)雜多變的，若要控制的堅(jiān)固耐用則要考慮的因素恐怕不是傳統(tǒng)的工程控制能完全掌握，所以模糊控制、專(zhuān)家系統(tǒng)及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也將被納入成為智能型P.I.D.控制的重要理論。

直流無(wú)刷電機(jī)的控制結(jié)構(gòu)，直流無(wú)刷電機(jī)是同步電機(jī)的一種，也就是說(shuō)電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速受電機(jī)定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的速度及轉(zhuǎn)子極數(shù)(P)影響，N=120．f / P。在轉(zhuǎn)子極數(shù)固定情況下，改變定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率就可以改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。直流無(wú)刷電機(jī)即是將同步電機(jī)加上電子式控制(驅(qū)動(dòng)器)，

控制定子旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率并將電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速回授至控制中心反復(fù)校正，以期達(dá)到接近直流電機(jī)特性的方式。也就是說(shuō)直流無(wú)刷電機(jī)能夠在額定負(fù)載范圍內(nèi)當(dāng)負(fù)載變化時(shí)仍可以控制電機(jī)轉(zhuǎn)子維持一定的轉(zhuǎn)速。

直流無(wú)刷驅(qū)動(dòng)器包括電源部及控制部：電源部提供三相電源給電機(jī)，控制部則依需求轉(zhuǎn)換輸入電源頻率。電源部可以直接以直流電輸入(一般為24V)或以交流電輸入(110V/220 V)，如果輸入是交流電就得先經(jīng)轉(zhuǎn)換器(converter)轉(zhuǎn)成直流。不論是直流電輸入或交流電輸入要轉(zhuǎn)入電機(jī)線圈前須先將直流電壓由換流器(inverter)轉(zhuǎn)成3相電壓來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)。換流器(inverter)一般由6個(gè)功率晶體管(Q1～Q6)分為上臂(Q1、Q3、Q5)/下臂(Q2、Q4、Q6)連接電機(jī)作為控制流經(jīng)電機(jī)線圈的開(kāi)關(guān)?？刂撇縿t提供PWM(脈沖寬度調(diào)制)決定功率晶體管開(kāi)關(guān)頻度及換流器(inverter)換相的時(shí)機(jī)。直流無(wú)刷電機(jī)一般希望使用在當(dāng)負(fù)載變動(dòng)時(shí)速度可以穩(wěn)定于設(shè)定值而不會(huì)變動(dòng)太大的速度控制，所以電機(jī)內(nèi)部裝有能感應(yīng)磁場(chǎng)的霍爾傳感器(hall-sensor)，作為速度之閉回路控制，同時(shí)也做為相序控制的依據(jù)。但這只是用來(lái)做為速度控制并不能拿來(lái)做為定位控制。

由于電機(jī)電樞回路電阻和電感都較小，而轉(zhuǎn)動(dòng)體具有一定的機(jī)械慣性，因此當(dāng)電機(jī)接通電源后，起動(dòng)的開(kāi)始階段電樞轉(zhuǎn)速以及相應(yīng)的反電動(dòng)勢(shì)很小，起動(dòng)電流很大。最大可達(dá)額定電流的15～20倍。這一電流會(huì)使電網(wǎng)受到擾動(dòng)、機(jī)組受到機(jī)械沖擊、換向器發(fā)生火花。因此直接合閘起動(dòng)只適用于功率不大于4千瓦的電動(dòng)機(jī)（起動(dòng)電流為額定電流的6～8倍） 。

為了限制起動(dòng)電流，常在電樞回路內(nèi)串入專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)的可變電阻,其原理接線見(jiàn)圖1。在起動(dòng)過(guò)程中隨著轉(zhuǎn)速的不斷升高及時(shí)逐級(jí)將各分段電阻短接，使起動(dòng)電流限制在某一允許值以?xún)?nèi)。這種起動(dòng)方法稱(chēng)為串電阻起動(dòng)，非常簡(jiǎn)單，設(shè)備輕便，廣泛應(yīng)用于各種中小型直流電動(dòng)機(jī)中。但由于起動(dòng)過(guò)程中能量消耗大，不適于經(jīng)常起動(dòng)的電機(jī)和中、大型直流電動(dòng)機(jī)。但對(duì)于某些特殊需要，例如城市電車(chē)雖經(jīng)常起動(dòng)，為了簡(jiǎn)化設(shè)備，減輕重量和操作維修方便，通常采用串電阻起動(dòng)方法。

對(duì)容量較大的直流電動(dòng)機(jī)，通常采用降電壓起動(dòng)。即由單獨(dú)的可調(diào)壓直流電源對(duì)電機(jī)電樞供電，控制電源電壓既可使電機(jī)平滑起動(dòng)，又能實(shí)現(xiàn)調(diào)速。此種方法電源設(shè)備比較復(fù)雜。

電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n隨轉(zhuǎn)矩T而變化的特性【n=f(T)】稱(chēng)為機(jī)械特性。它是選用電動(dòng)機(jī)的一個(gè)重要依據(jù)。各類(lèi)電動(dòng)機(jī)都因有自己的機(jī)械特性而適用于不同的場(chǎng)合。幾種直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性見(jiàn)圖2 。

調(diào)速 　從直流電動(dòng)機(jī)的電樞回路看,電源電壓U與電動(dòng)機(jī)的反電動(dòng)勢(shì)Ed和電樞電流Id在電樞回路電阻Rd上的電壓降必須平衡。即U=Ed IdRd

反電動(dòng)勢(shì)又與電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速n和磁通φ有關(guān)，電樞電流又與機(jī)械轉(zhuǎn)矩M和磁通φ有關(guān)。即 z4系列直流電動(dòng)機(jī)

Ed=Cφn

M=CφId式中C

為常數(shù)。由此可得式中n0為空載轉(zhuǎn)速，k 為Rа/C2。以上是未考慮鐵心飽和等因素時(shí)的理想關(guān)系，但對(duì)實(shí)際直流電動(dòng)機(jī)的分析也有指導(dǎo)意義。由上可見(jiàn)直流電動(dòng)機(jī)有3種調(diào)速方法：調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流、調(diào)節(jié)電樞端電壓和調(diào)節(jié)串入電樞回路的電阻。調(diào)節(jié)電樞回路串聯(lián)電阻的辦法比較簡(jiǎn)便，但能耗較大；

且在輕負(fù)載時(shí)，由于負(fù)載電流小，串聯(lián)電阻上電壓降小，故轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)很不靈敏。調(diào)節(jié)電樞端電壓并適當(dāng)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，可以使直流電動(dòng)機(jī)在寬范圍內(nèi)平滑地調(diào)速。端電壓加大使轉(zhuǎn)速升高，勵(lì)磁電流加大使轉(zhuǎn)速降低，二者配合得當(dāng)，可使電機(jī)在不同轉(zhuǎn)速下運(yùn)行。調(diào)速中應(yīng)注意高速運(yùn)行時(shí)，換向條件惡化，低速運(yùn)行時(shí)冷卻條件變壞，從而限制了電動(dòng)機(jī)的功率。串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)由于它的機(jī)械特性(圖2)接近恒功率特性,低速時(shí)轉(zhuǎn)矩大，故廣泛用于電動(dòng)車(chē)輛牽引，在電車(chē)中常用兩臺(tái)或兩臺(tái)以上既有串勵(lì)又有并勵(lì)的復(fù)勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)共同驅(qū)動(dòng)。利用串、并聯(lián)改接的方法使電機(jī)端電壓成倍地變化（串聯(lián)時(shí)電動(dòng)機(jī)端電壓只有并聯(lián)時(shí)的一半），從而可經(jīng)濟(jì)地獲得更大范圍的調(diào)速和減少起動(dòng)時(shí)的電能消耗。

直流電動(dòng)機(jī)的性能與它的勵(lì)磁方式密切相關(guān)，通常直流電動(dòng)機(jī)的勵(lì)磁方式有4種：直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)、直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī)、直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)和直流復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)。掌握4種方式各自的特點(diǎn) ：

1．直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)： 勵(lì)磁繞組與電樞沒(méi)有電的聯(lián)系，勵(lì)磁電路是由另外直流電源供給的。因此勵(lì)磁電流不受電樞端電壓或電樞電流的影響。

2．直流并勵(lì)電動(dòng)機(jī): 電路并聯(lián)，分流，并勵(lì)繞組兩端電壓就是電樞兩端電壓，但是勵(lì)磁

繞組用細(xì)導(dǎo)線繞成，其匝數(shù)很多，因此具有較大的電阻，使得通過(guò)他的勵(lì)磁電流較小。

3．直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)：電流串聯(lián)，分壓，勵(lì)磁繞組是和電樞串聯(lián)的，所以這種電動(dòng)機(jī)內(nèi)磁場(chǎng)隨著電樞電流的改變有顯著的變化。為了使勵(lì)磁繞組中不致引起大的損耗和電壓降，勵(lì)磁繞組的電阻越小越好，所以直流串勵(lì)電動(dòng)機(jī)通常用較粗的導(dǎo)線繞成，他的匝數(shù)較少。

4．直流復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)：電動(dòng)機(jī)的磁通由兩個(gè)繞組內(nèi)的勵(lì)磁電流產(chǎn)生。

直流電動(dòng)機(jī)勵(lì)磁方式

直流電機(jī)的勵(lì)磁方式是指對(duì)勵(lì)磁繞組如何供電、產(chǎn)生勵(lì)磁磁通勢(shì)而建立主磁場(chǎng)的問(wèn)題。根據(jù)勵(lì)磁方式的不同，直流電機(jī)可分為下列幾種類(lèi)型 ：

1．他勵(lì)直流電機(jī)

勵(lì)磁繞組與電樞繞組無(wú)聯(lián)接關(guān)系，而由其他直流電源對(duì)勵(lì)磁繞組供電的直流電機(jī)稱(chēng)為他勵(lì)直流電機(jī)。永磁直流電機(jī)也可看作他勵(lì)直流電機(jī)。

2．并勵(lì)直流電機(jī)

并勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組相并聯(lián)。作為并勵(lì)發(fā)電機(jī)來(lái)說(shuō)，是電機(jī)本身發(fā)出來(lái)的端電壓為勵(lì)磁繞組供電；作為并勵(lì)電動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō)，勵(lì)磁繞組與電樞共用同一電源，從性能上講與他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)相同。

3．串勵(lì)直流電機(jī)

串勵(lì)直流電機(jī)的勵(lì)磁繞組與電樞繞組串聯(lián)后，再接于直流電源。這種直流電機(jī)的勵(lì)磁電流就是電樞電流。

4．復(fù)勵(lì)直流電機(jī)

復(fù)勵(lì)直流電機(jī)有并勵(lì)和串勵(lì)兩個(gè)勵(lì)磁繞組。若串勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)與并勵(lì)繞組產(chǎn)生的磁通勢(shì)方向相同稱(chēng)為積復(fù)勵(lì)。若兩個(gè)磁通勢(shì)方向相反，則稱(chēng)為差復(fù)勵(lì)。

不同勵(lì)磁方式的直流電機(jī)有著不同的特性。一般情況直流電動(dòng)機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是并勵(lì)式、串勵(lì)式和復(fù)勵(lì)式，直流發(fā)電機(jī)的主要?jiǎng)?lì)磁方式是他勵(lì)式、并勵(lì)式和和復(fù)勵(lì)式。

特點(diǎn)

(一)調(diào)速性能好。所謂“調(diào)速性能”，是指電動(dòng)機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。

(二)起動(dòng)力矩大?？梢跃鶆蚨?jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電力機(jī)車(chē)、電車(chē)等，都用直流。

電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。

直流電動(dòng)機(jī)有無(wú)刷分類(lèi)

1.無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)：無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)是將普通直流電動(dòng)機(jī)的定子與轉(zhuǎn)子進(jìn)行了互換。其轉(zhuǎn)子為永久磁鐵產(chǎn)生氣隙磁通：定子為電樞，由多相繞組組成。在結(jié)構(gòu)上，它與永磁同步電動(dòng)機(jī)類(lèi)似。

無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)定子的結(jié)構(gòu)與普通的同步電動(dòng)機(jī)或感應(yīng)電動(dòng)機(jī)相同．在鐵芯中嵌入多相繞組(三相、四相、五相不等)．繞組可接成星形或三角形，并分別與逆變器的各功率管相連，以便進(jìn)行合理?yè)Q相。轉(zhuǎn)子多采用釤鈷或釹鐵硼等高矯頑力、高剩磁密度的稀土料，由于磁極中磁性材料所放位置的不同．可以分為表面式磁極、嵌入式磁極和環(huán)形磁極。由于電動(dòng)機(jī)本體為永磁電機(jī)，所以習(xí)慣上把無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)也叫做永磁無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)。

2.有刷直流電動(dòng)機(jī)：有刷電動(dòng)機(jī)的2個(gè)刷(銅刷或者碳刷)是通過(guò)絕緣座固定在電動(dòng)機(jī)后蓋上直接將電源的正負(fù)極引入到轉(zhuǎn)子的換相器上，而換相器連通了轉(zhuǎn)子上的線圈，3個(gè)線圈極性不斷的交替變換與外殼上固定的2塊磁鐵形成作用力而轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。由于換相器與轉(zhuǎn)子固定在一起，而刷與外殼(定子)固定在一起，電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)刷與換相器不斷的發(fā)生摩擦產(chǎn)生大量的阻力與熱量。所以有刷電機(jī)的效率低下?lián)p耗非常大。但是它同樣具有制造簡(jiǎn)單，成本低廉的優(yōu)點(diǎn)。

直流電動(dòng)機(jī)基本構(gòu)造

分為兩部分：定子與轉(zhuǎn)子。注意：不要把換向極與換向器弄混淆了 。

定子包括：主磁極，機(jī)座，換向極，電刷裝置等。

轉(zhuǎn)子包括：電樞鐵芯，電樞(shu)繞組，換向器，軸和風(fēng)扇等。

直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子組成

直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子部分由電樞鐵芯、電樞、換向器等裝置組成，下面對(duì)構(gòu)造中的各部件進(jìn)行詳細(xì)介紹。

1.電樞鐵芯部分：其作用是嵌放電樞繞組和顛末磁通，為了下降電機(jī)工作時(shí)電樞鐵芯中發(fā)作的渦流損耗和磁滯損耗。

2.電樞部分：作用是發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，而進(jìn)行能量變換。電樞繞組有許多線圈或玻璃絲包扁鋼銅線或強(qiáng)度漆包線。

3.換向器又稱(chēng)整流子，在直流電動(dòng)機(jī)中，它的作用是將電刷上的直流電源的電流變換成電樞繞組內(nèi)的溝通電流，使電磁轉(zhuǎn)矩的傾向穩(wěn)定不變，在直流發(fā)電機(jī)中，它將電樞繞組溝通電動(dòng)勢(shì)變換為電刷端上輸出地直流電動(dòng)勢(shì)。

換向器由許多片構(gòu)成的圓柱體之間用云母絕緣，電樞繞組每一個(gè)線圈兩端區(qū)分接在兩個(gè)換向片上。直流發(fā)電機(jī)中換向器的作用是把電樞繞組中的交變電動(dòng)熱變換為電刷間的直流電動(dòng)勢(shì)，負(fù)載中就有電流通過(guò)，直流發(fā)電機(jī)向負(fù)載輸出電功率，同時(shí)電樞線圈中也肯定有電流通過(guò)。它與磁場(chǎng)相互作用發(fā)作電磁轉(zhuǎn)矩，其傾向與發(fā)電機(jī)相反，原想法只需抑制這一磁場(chǎng)轉(zhuǎn)矩才華股動(dòng)電樞改變。因此，發(fā)電機(jī)向負(fù)載輸出電功率的還，從原想法輸出機(jī)械功率，完結(jié)了直流發(fā)電機(jī)將機(jī)械能變換為電能的作用。

1.額定功率P_N: 電機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率 。

2.額定電壓U_N : 額定工作情況下的電樞上加的直流電壓。（例：110V，220V，440V）

3.額定電流I_N : 額定電壓下軸上輸出額定功率時(shí)的電流

（并勵(lì)包括勵(lì)磁和電樞電流）。

額定轉(zhuǎn)速nN: 在PN , UN , IN 時(shí)的轉(zhuǎn)速。

4.直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速一般在500r/min 以上。特殊的直流電機(jī)轉(zhuǎn)速可以做到很低（如每分鐘幾轉(zhuǎn)）或很高（每分鐘3000轉(zhuǎn)以上）。

注意: 調(diào)速時(shí)對(duì)于沒(méi)有調(diào)速要求的電機(jī)，最大轉(zhuǎn)速不能超過(guò)1.2n_N。

(1) 恒轉(zhuǎn)矩的生產(chǎn)機(jī)械(T_L一定，和轉(zhuǎn)速無(wú)關(guān))要選硬特性的電動(dòng)機(jī)，如：金屬加工、起重機(jī)械等 。

(2) 通風(fēng)機(jī)械負(fù)載，機(jī)械負(fù)載 TL 和轉(zhuǎn)速 n 的平方成正比。這類(lèi)機(jī)械也要選硬特性的電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。

(3) 恒功率負(fù)載（P 一定時(shí)，T和n 成反比)，要選 軟特性電機(jī)拖動(dòng)。如：電氣機(jī)車(chē)等。

改變直流電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)方向的方法有兩種 ：

.

一是電樞反接法，即保持勵(lì)磁繞組的端電壓極性不變，通過(guò)改變電樞繞組端電壓的極性使電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；

二是勵(lì)磁繞組反接法，即保持電樞繞組端電壓的極性不變，通過(guò)改變勵(lì)磁繞組端電壓的極性使電動(dòng)機(jī)調(diào)向。當(dāng)兩者的電壓極性同時(shí)改變時(shí)，則電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向不變。

他勵(lì)和并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)一般采用電樞反接法來(lái)實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)。他勵(lì)和并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)不宜采用勵(lì)磁繞組反接法實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的原因是因?yàn)閯?lì)磁繞組匝數(shù)較多，電感量較大。當(dāng)勵(lì)磁繞組反接時(shí)，在勵(lì)磁繞組中便會(huì)產(chǎn)生很大的感生電動(dòng)勢(shì)．這將會(huì)損壞閘刀和勵(lì)磁繞組的絕緣。

串勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)宜采用勵(lì)磁繞組反接法實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)的原因是因?yàn)榇畡?lì)直流電動(dòng)機(jī)的電樞兩端電壓較高，而勵(lì)磁繞組兩端電壓很低，反接容易，電動(dòng)機(jī)車(chē)常采用此法。

直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)與交流電動(dòng)機(jī)相比，直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的主要優(yōu)點(diǎn)是起動(dòng)力矩大，可以均勻而經(jīng)濟(jì)地實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)。因此，凡是在重負(fù)載下起動(dòng)或要求均勻調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的機(jī)械，例如大型可逆軋鋼機(jī)、卷?yè)P(yáng)機(jī)、電力機(jī)車(chē)、電車(chē)等，都用直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)。

直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)一般的交流電動(dòng)機(jī)，起動(dòng)電流很大，起動(dòng)力矩卻比較小，不適用于要經(jīng)常在重負(fù)載條件下起動(dòng)的電車(chē)；另外，改變交流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，一般是通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)磁極對(duì)數(shù)的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，轉(zhuǎn)速變化不平滑，對(duì)電車(chē)不合適。

直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)除起動(dòng)力矩大以外，還有較強(qiáng)的過(guò)載能力，它可以使電車(chē)在重負(fù)載的情況下，經(jīng)常起動(dòng)。直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)的調(diào)速性能極高。所謂“調(diào)速性能”，是指電動(dòng)機(jī)在一定負(fù)載的條件下，根據(jù)需要，人為地改變電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。直流電動(dòng)機(jī)拖動(dòng)可以在重負(fù)載條件下，實(shí)現(xiàn)均勻、平滑的無(wú)級(jí)調(diào)速，而且調(diào)速范圍較寬。因?yàn)橥蟿?dòng)電車(chē)的直流電動(dòng)機(jī)是串勵(lì)電動(dòng)機(jī)，在這種電動(dòng)機(jī)中，產(chǎn)生主磁場(chǎng)的勵(lì)磁線圈和電樞線圈串聯(lián)之后再外接直流電源。調(diào)速時(shí)是通過(guò)改變并聯(lián)在勵(lì)磁線圈上的一個(gè)分流電阻的大小，從而改變勵(lì)磁電流和電樞電流間的比值達(dá)到調(diào)速目的。操作時(shí)，因?yàn)榭梢苑奖愕馗淖儎?lì)磁線圈上并聯(lián)的分流電阻值，所以改變電車(chē)運(yùn)行速度也就比較容易了。

與交流電動(dòng)機(jī)一樣，直流電動(dòng)機(jī)也需要進(jìn)行短路和過(guò)載保護(hù)。對(duì)于過(guò)載保護(hù)，直流電動(dòng)機(jī)中所采用的熱繼電器與交流電動(dòng)機(jī)中使用的繼電器有所不同，直流電動(dòng)機(jī)中的熱繼電器僅有一個(gè)感溫元件，而交流電動(dòng)機(jī)中的熱繼電器有三個(gè)感溫元件連接在電動(dòng)機(jī)的三相繞組上。

除了這些常規(guī)保護(hù)外,在并勵(lì)電動(dòng)機(jī)中還需要提供失磁保護(hù),該保護(hù)由失磁繼電器完成。當(dāng)并勵(lì)電動(dòng)機(jī)通過(guò)在并勵(lì)勵(lì)磁繞組上串聯(lián)電阻器的方式來(lái)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速時(shí)，另外兩個(gè)保護(hù)磁場(chǎng)加速保護(hù)和磁場(chǎng)減速保護(hù)必須被使用。