1.直流电机的起动

将静止不动的电机的电路与电源接通，使电机的转动部分旋转起来，最后达到正常运转，叫做电机的起动。若不用任何起动设备而是将电机直接往电源上连接，这种起动方法叫做直接起动，其起动电流很大。当电机刚与电源接通时电枢还没有旋转，反电动势等于零，这时通过电枢的电流（即起动电流）应为

式中 U——电动机端电压；

E_f——电源电动势；

R_s——电动机内电阻；

I_q——电动机起动电流。

图2-16 他励直流电机的等效率特性曲线

因为电枢内电阻很小，外加电压又是额定值，所以电动机在直接起动时的电枢电流将比额定电流大十几倍，甚至几百倍。这样大的电流会使得换向器上产生强烈的火花，可能把换向器烧坏。所以，起动时必须在电枢电路中串联一个起动变阻器来减小起动电流，如图2-17所示。为了获得较大的起动转矩而又不至于使换向器受到损伤，一般把起动电流限制为电枢额定电流的1.5～2.5倍，即

利用式（2-2），可计算出所需起动电阻R_q的数值。在起动过程中，随着电动机转速的增加，电枢电流逐渐减小，起动电阻也应慢慢减小。待电动机转速达到额定值时，起动电阻应减小到零。

另外，在起动时，还应把励磁电路中的磁场变阻器R_s放在电阻最小的位置，以使磁通最大，这样，就可使电动机产生足够大的起动转矩，并使得反电动势增加较快，以缩短起动过程。

2.直流电机的调速

由并励直流电机的转速公式可知，电机的转速包括以下三种调节方法。

（1）改变供电线路的电压U 这种方法的调速范围很广泛，但必须具有专用的直流电源。采用发电机—电动机组以及可控硅整流电路均能得到可调节的电压。(www.daowen.com)

（2）改变电枢线路的电压降 在电枢电路中串联一个调速变阻器R_q可减小加在电枢上的电压，如图2-18所示。如果把R_q增大，则电阻电压降增大，转速n下降。这种方法因电枢电流较大，使得调速变阻器本身要消耗大量的功率，因此不经济。

图2-17 串联起动变阻器的起动原理

图2-18 串联调速变阻器调节转速的原理

（3）改变磁极磁通 在励磁电路中串接一个磁场变阻器可以调节电机转速，如图2-19所示。如果把磁场变阻器的阻值增加，则励磁电流减小，磁通也随之而减小，电机的转速便升高。一般励磁电路中的电流很小，在调速过程中磁场变阻器的能量损失也较小，比较经济，因此这种调速方法在电力拖动中应用甚广。

若串励电机也采用改变磁通的方法来调节转速，则磁场变阻器必须和串励绕组并联，如图2-20所示。当把磁场变阻器的阻值减小时，通过变阻器的电流增大，而通过串励绕组的电流减小，其所产生的磁通也随之减少，转速n升高，见式（2-1）。

3.直流电机的反转

电机的旋转方向是由电枢绕组的导体在磁场中的受力方向决定的。改变电枢电流的方向或改变磁场电流的方向，即可使直流电机反转。具体方法是将连接在电源上的电枢两端反接，或者将励磁绕组两端反接。如图2-21所示，若同时改变两电流的方向，则旋转方向仍旧不变。

图2-19 串联磁场变阻器调节转速的原理

图2-20 并联磁场变阻器调节转速的原理

图2-21 直流电机的反转原理