直流电动机的驱动技术

直流电机是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它的功能是实现直流电能和机械能的互相转换。当需要将电能转化成机械能时它就是直流电动机；当需要将机械能转换为电能时，它就是直流发电机。在机器人领域直流电机一般是指直流电动机，并对电动机进行了适当的简化。以下先根据常用的直流电动机对其工作原理进行介绍。

1.直流电动机的工作原理与结构

图6-8所示为直流电动机的模型。图6-8中N、S为磁极，磁极固定不动，叫作直流电动机的定子。abcd是固定在可旋转导磁圆柱体中的线圈，线圈连同导磁圆柱体是直流电动机可转动部分，叫作电动机转子（又叫电枢）。线圈的首末端a、d连接到两个相互绝缘并可随线圈一起转动的导电片上，这个导电片叫作换向片。转子线圈与外电路的连接是通过放置在换向片上固定不动的电刷进行的。在定子与转子之间有间隙存在，称为空气隙，简称气隙。

图6-8　直流电动机的模型

（a）线圈的ab边位于N极下；（b）线圈的cd边位于N极下

把电刷A、B接到一个直流电源上，电刷A接电源的正极，电刷B接电源的负极，在电枢线圈中将有电流流过。如图6-8（a）所示，设线圈的ab边位于N极下，线圈的cd边位于S极下，由电磁力定律可知每边所受的电磁力的大小为

式中：B x——导体所在处的磁通密度，Wb／m2；

l——导体ab或cd的有效长度，m；

I——导体中流过的电流，A；

f——电磁力，N。

导体受力方向由左手定则确定。在图6-8（a）的情况下，位于N极下的导体ab受力方向为从右到左，而位于S极下的导体cd受力方向为从左到右。该电磁力与转子半径的乘积就是电磁转矩，方向为逆时针。当电磁转矩大于转子轴上的阻力矩时，线圈按逆时针方向旋转。当电枢旋转到图6-8（b）所示位置时，原位于S极下的导体cd转到N极下，其受力方向为从右到左，而原位于N极下的导体ab转到S极下，导体ab受力方向为从左到右。该转矩的方向仍为逆时针方向，线圈在此转矩下继续按逆时针方向旋转。可以看出，导体中流通的电流为交变的，但N极、S极下导体受力方向并未发生改变，电动机在此方向不变的转矩作用下转动。

需要注意的是，电枢绕组并不只是一个线圈，磁极也并非只有一对。

2.直流电动机的主要结构

小型直流电动机的结构如图6-9所示，其剖面图如图6-10所示。

1）定子部分

定子主要由主磁极、换向极、电刷装置、机座和端盖组成。

（1）主磁极。主磁极的作用是产生恒定的、有一定空间分布形状的气隙磁通密度。主磁极由主磁极铁芯和放置在铁芯上的励磁绕组构成。主磁极铁芯分为极身和极靴两部分，极靴的作用是使气隙磁通密度的空间分布均匀并减小气隙磁阻，同时极靴对励磁绕组也起支撑作用。为减小涡流损耗，主磁极铁芯用1.0～1.5 mm厚的低碳钢板冲成一定形状，用铆钉把冲片铆紧，然后固定在机座上。主磁极上的线圈是用来产生主磁通的，叫励磁绕组。直流电动机主磁极的结构如图6-11所示。

图6-9　小型直流电动机的结构

图6-10　小型直流电动机的剖面图

图6-11　直流电动机主磁极的结构

当给励磁绕组通入直流电时，各主磁极均产生一定极性。相邻两主磁极的极性是N、S极交替出现的。

直流电动机的机座有两种形式，一种为整体机座，另一种为叠片机座。整体机座用导磁良好的铸钢材料制成，能同时起到导磁和支撑作用。由于机座起导磁作用，因此机座是主磁路的一部分，叫作定子铁轭。主磁极、换向磁极及端盖都固定在机座上，机座起机械支撑作用，一般直流电动机均采用整体机座。叠片机座是用薄钢板冲片叠压成定子铁轭，再把定子铁轭固定在一个专起支撑作用的机座里，这样定子铁轭和机座是分开的，机座只起支撑作用，可用普通钢板制成。叠片机座主要用于主磁通变化快、调速范围较高的场合。

（2）换向极。换向极也叫附加极，其结构如图6-12所示，其作用是改善直流电动机的换向，一般电动机容量超过1 kW时均应安装换向极。换向极的铁芯比主磁极的简单，一般用整块钢板制成，在上面放置换向极绕组，换向极安装在相邻的两个主磁极之间。为了改善换向，换向极绕组与主磁极绕组串联。

（3）电刷装置。电刷装置是直流电动机的重要组成部分，电刷装置由电刷、刷握、刷杆和刷杆座等组成。它的作用是引入或引出直流电压和直流电流。电刷放在刷握内，用弹簧压紧，使电刷与换向器之间有良好的滑动接触。刷杆座装在端盖或轴承内盖上，圆周位置可以调整，调好以后加以固定。刷杆装在圆环形的刷杆座上，刷握固定在刷杆上，它们相互之间必须绝缘。

通过该装置把电动机电枢（这里，电枢可以简单地理解是转子上的线圈，即图6-8中的线圈abcd）中的电流与外部静止电路相连，或把外部直流电源与电动机电枢相连。电刷装置与换向片一起完成机械整流，把电枢中的交变电流变成电刷上的直流或把外部电路中的直流变成电枢中的交流。电刷的结构如图6-13所示。

图6-12　换向极的结构

图6-13　电刷的结构

（4）机座。机座是指电动机定子的外壳。机座主要有两个作用：一是用来固定主磁极、换向极和端盖，并起支撑和固定整个电动机的作用；二是机座本身也是磁路的一部分，借以构成磁极之间磁的通路，磁通通过的部分称为磁轭。

（5）端盖。端盖主要起支撑作用。端盖固定在机座上，中间放置支撑直流电动机的转轴，使直流电动机能够转动。

2）转子部分

直流电动机的转子是电动机的转动部分，由电枢铁芯、电枢绕组、换向器、转轴、轴承和风扇等部分组成，下面主要介绍前四个部分。

（1）电枢铁芯。电枢铁芯是主磁路的一部分，也对放置在其上的电枢绕组（也叫线圈）起支撑作用。为减少当电动机旋转时铁芯中的磁通方向发生变化引起的磁滞损耗和涡流损耗，电枢铁芯通常用0.5 mm厚的低硅钢片或冷轧硅钢片冲压成型。为减少损耗，在硅钢片的两侧涂绝缘漆。为放置绕组，在硅钢片上冲出转子槽。冲制好的硅钢片叠装成电枢铁芯。图6-14所示为小型直流电动机的电枢冲片和电枢铁芯装配图。

图6-14　小型直流电动机的电枢冲片和电枢铁芯装配图

（2）电枢绕组。电枢绕组是直流电动机的重要组成部分。绕组由带绝缘的导体绕制而成，小型电动机常采用铜导线绕制，大中型电动机常采用成型绕组。电动机中每一个线圈叫作一个元件，多个元件有规律地连接起来形成电枢绕组。绕制好的绕组或成型绕组放置在电枢铁芯槽内，铁芯槽内的直线部分在电动机运行时将产生感应电动势，称为元件的有效部分；电枢槽两端把有效部分连接起来的部分称为端接部分，端接部分只起连接作用，在电动机运行过程中不产生感应电动势。

（3）换向器。换向器也叫整流子。对于发电机，换向器的作用是把电枢绕组中的交变电动势转变为直流电动势，向外部输出直流电压；对于电动机，换向器的作用是把外部供给的直流电流转变为绕组中的交变电流以使电动机旋转。换向器结构如图6-15所示。换向器由换向片组合而成，是直流电动机的关键部件，也是最薄弱、易损坏的部分。

图6-15　换向器结构

（a）换向片；（b）换向器

换向器采用导电性能好、硬度大、耐磨性能好的紫铜或铜合金制成。换向片的底部做成燕尾形状，各换向片拼成圆筒形套入钢套筒上，相邻换向片之间以0.6～1.2 mm厚的云母片作为绝缘，换向片下部的燕尾嵌在两端的V形钢环内，换向片与V形云母片绝缘，最后用螺旋压圈压紧。换向器固定在转轴的一端。

（4）转轴。转轴一般用有一定的机械强度和刚度的圆钢加工而成。它起转子旋转的支撑作用。

3）空气隙

在小容量电动机中，定子和转子之间的空气隙为0.5～3 mm，大容量的可到10～12 mm。空气隙的数值虽小，但磁阻很大，故为磁路系统的重要部分，对电动机的运行性能有很大的影响。显然，如果没有空气隙，转子也不能转动。

3.直流电动机的铭牌数据及主要系列

1）铭牌数据

铭牌钉在电动机机座的外表面上，上面标明电动机的主要额定数据及电动机产品数据，供使用者选择和使用电动机时参考。铭牌数据主要包括电动机型号、电动机额定功率、额定电压、额定电流、额定转速和励磁电流及励磁方式等。此外还有电动机的出厂数据，如出厂日期、出厂编号等，如图6-16所示。

图6-16　直流电动机铭牌数据

根据国家标准，直流电动机的额定数据及其含义解释如下：

额定功率P N：指在额定条件下电动机所能供给的功率，对于电动机额定功率是指电动机轴上输出的额定机械功率。额定功率的单位为kW。

额定电压U N：指额定工况条件下，电动机出线端的平均电压，对于电动机是指输入额定电压，电压的单位为V。

额定电流I N：指在额定电压情况下，运行于额定功率时对应的电流值，电流的单位为A。

额定转速n N：指对应于额定电压、额定电流，电动机运行于额定功率时所对应的转速，转速的单位为r／min。

额定励磁电流I fN：指对应于额定电压、额定电流、额定转速及额定功率时的励磁电流。

励磁方式：指直流电动机的励磁线圈与其电枢线圈的连接方式。根据励磁线圈与其电枢线圈的连接方式不同，直流电动机励磁有并励、串励和复励等方式。

在电动机运行时，若实际的电压、电流等与其额定值相同，则称电动机运行于额定状态。若电动机的运行电流小于额定电流，称电动机为欠载运行；若电动机的运行电流大于额定电流，称电动机为过载运行。电动机长期欠载运行使电动机的额定功率不能全部发挥，造成浪费；长期过载运行会缩短电动机的使用寿命，所以长期欠载和过载都不好。因此，在选择电动机时，应尽可能使电动机运行于额定状态，电动机能可靠地运行，这样电动机的运行效率、工作性能等均比较好。

2）型号及主要系列

电动机的产品型号表示电动机的结构和使用特点，国产电动机的型号一般采用大写的汉语拼音字母和阿拉伯数字表示，其格式为第一个字符用大写的汉语拼音表示产品代号；第二个字符用阿拉伯数字表示设计序号；第三个字符是机座代号，用阿拉伯数字表示；第四个字符表示电枢铁芯长度代号，用阿拉伯数字表示。以Z2-92为例说明如下：

直流电动机主要系列有：

Z系列：一般用途直流电动机；

ZJ系列：精密机床用直流电动机；

ZT系列：广调速直流电动机；

ZQ系列：直流牵引电动机；

ZH系列：船用直流电动机；

ZA系列：防爆安全型直流电动机；

ZKJ系列：挖掘机用直流电动机；

ZZJ系列：冶金起重直流电动机。

Z4系列直流电动机是20世纪80年代研制的新一代一般用途的小型直流电动机，该机采用八角形全叠片机座，适用于整流电源供电，具有调速范围宽、转动惯量小及过载能力大等优点。

此外，还有许多直流电动机系列，可在使用时查电动机产品目录或有关电动机手册。

3）直流电动机的分类

直流电动机按励磁方式可分为他励、并励、串励、积复励和差复励式。励磁方式不同的直流电动机在接线上有很大差异，图6-17所示为直流电动机各种方式的接线图。

图6-17　直流电动机各种方式的接线图

（a）他励；（b）并励；（c）积复励；（d）差复励；（e）串励

4.直流电动机的机械特性

他励直流电动机的机械特性是指电动机的转速n与电磁转矩T之间的关系，为

或

式中：C e——电动势常数；

C T——转矩常数；

Φ——气隙每极磁通；

I a——电动机电枢电流；

R a——电枢回路电阻，其中包括电刷和换向器之间的接触电阻；

n——电动机的转速。

当U＝U N，Φ＝ΦN，并且电枢回路不串联别的电阻而只有R a时，叫作他励直流电动机，其固有机械特性n＝f（T），其特性曲线如图6-18所示。

图6-18　他励直流电动机的固有机械特性曲线

他励直流电动机固有机械特性具有以下几个特点：

（1）随电磁转矩T的增大，转速n降低，其特性是略下斜的直线。

（2）当T＝0时，n＝n0为理想空载转速。

（3）机械特性斜率很小，特性较平，习惯上叫作硬特性。

（4）当T＝T N，n＝n N时，此点为电动机的额定工作点。此时，Δn N＝n0-n N＝βT N为额定转速差，一般Δn≈0．05n N。

（5）当n＝0，即电动机启动时，E a＝C eΦN＝0，此时电枢电流，叫作启动电流；电磁转矩T＝C TΦl s＝T a，叫作启动转矩。由于电枢电阻R a很小，l s和T s都比额定值大很多（可达几十倍），会给电动机和传动机构等带来危害。

当电枢回路串入其他电阻R，或改变电枢电压U，或减少磁通Φ时，所得到的机械特性叫作人为机械特性。

5.直流电动机绕组出线端标记和接线方式图

1）绕组出线端标记

绕组出线端标记如表6-1所示。

表6－1　绕组出线端标记

2）直流电动机接线方式图

直流电动机接线方式图如表6-2所示。

表6－2　直流电动机接线方式图

6.直流电动机的运行

1）直流电动机的启动

要正确使用一台电动机，首先碰到的问题是怎样让它启动起来。要使电动机启动的过程达到较好，主要的要求是直流电动机应在不超过容许电流的情况下，获得尽可能大的启动转矩。直流电动机有以下三种启动方法：

（1）直接启动：直接启动不需要附加启动设备，操作简便，主要缺点是启动电流很大，使电网受到电流冲击，电动机换向恶化。因此，直接启动一般只适用于功率不大于1 kW的电动机。

（2）电枢回路串电阻启动：在电枢回路内串入启动电阻，以限制启动电流。启动电阻通常为分级可变电阻，在启动过程中逐级短接。这种方法广泛应用于各种规格的直流电动机，启动过程中能量消耗较大，因此经常频繁启动的大、中型电动机不宜采用。

（3）降压启动：用降低电源电压的方法来限制启动电流，这种方法适用于励磁方式采用他励的电动机。电动机启动平滑，消耗能量少，但需配有专用电源设备。

2）直流电动机的反转

电动机在工作过程中，常常需要改变转动方向，为此需要电动机反方向启动和运行，也就是需要改变电动机产生的电磁转矩方向。改变转向的方法有两种：一是电枢绕组两端极性不变，将励磁绕组反接；另一种是励磁绕组极性不变而将电枢绕组反接。注意：若这两个绕组同时反接，则不能改变转向。

3）他励直流电动机的制动

根据电磁转矩T和转速n方向之间的关系，可把电动机分为两种运行状态，当T与n方向相同时，称为电动运行状态，简称电动状态；当T与n方向相反时，称为制动运行状态，简称制动状态。电动状态时，电磁转矩为主动转矩，电动机将电能转换成机械能；制动状态时，电磁转矩为制动转矩，电动机将机械能转换成电能。

许多生产机械工作时，往往需要快速停车或者由高速运行迅速转为低速运行，这就要求对电动机进行制动；起重机下放重物时，为了获得稳定的下放速度，电动机也必须运行在制动状态，因此电动机的制动运行也是十分重要的。

制动的方法有机械方式（用抱闸）和电磁方式。电磁制动是通过使电动机产生与旋转方向相反的电磁转矩来获得的。电磁制动的优点是制动转矩大，制动强度比较容易控制。在电动机控制中多采用这种方法，一般与机械制动配合使用。电磁制动方法可分为下列三种：

（1）能耗制动：他励直流电动机能耗制动原理如图6-19所示。开关由“1”扳到“2”的位置时，流过电动机的电流与原来方向相反，它产生的电磁转矩也与原来方向相反，变为制动转矩，使电动机很快减速至停车。图6-20所示为能耗制动的机械特性。

（2）反接制动：反接制动分为倒拉反接制动和电源反接制动两种。倒拉反接制动是在电枢回路中串入大电阻来实现的。电源反接制动是将电源或电枢反接，同时在电枢回路中串入制动电阻来实现的，电源反接制动原理如图6-21所示。注意到电动机在快停车时，应切除电源（拉闸），并使用机械抱闸将电动机停住，否则电动机会反方向转动起来。

图6-19　他励直流电动机能耗制动原理

（a）电动状态；（b）能耗制动状态

图6-20　能耗制动的机械特性

图6-21　电源反接制动原理

（a）原理接线；（b）机械特性

（3）回馈制动（再生制动）：电动运行状态下的电动机，在某种条件下（如电动机拖动机车下坡时）会出现转速n高于理想空载转速n0的情况，此时Ua＞U，电枢电流反向，电磁转矩也随着反向，由主动转矩变成制动转矩。从能量传递方向看，电动机处于发电状态，将机械能变换为电能反送回电源，因此称这种状态为回馈制动状态。

可见，电动机进入回馈制动的条件是n＞n0（正向回馈，如电车下坡）或｜n｜＞｜n0｜（反向回馈，如起重机下放重物）。

4）他励电动机的调速

在现代工业生产中，有大量的生产机械要求能改变工作速度。电动机工作速度的人为改变叫作调速。调速可以通过机械的、电气的或机电配合的方法来实现。电动机的调速性能可以用调速范围D、调速的平滑性ϕ、调速的稳定性和经济性等指标来衡量。不同的生产机械要求不同的调速范围。在一定的范围内，调速级越多，相邻级转速差越小，平滑性越好，ϕ＝1时叫无级调速。

（1）电枢回路串电阻调速：这种方法所串电阻越大，稳定运行转速越低。所以，只能在低于额定转速的范围内调速，一般叫作由基速（额定转速）向下调速。电枢回路串电阻后，机械特性变软（直线段变陡），串入的电阻越大，损耗越大，电动机的效率越低。因此，电枢回路串电阻调速多用于对调速性能要求不高，并且是不经常调速的设备上，如起重机、运输牵引机械等。

（2）降低电源电压调速：降压调速时，加在电枢上的电压一般不超过额定电压U N，所以降压调速也只能在低于额定转速的范围内进行调节，也就是只能由基速向下调速。降低电源电压调速时，电动机机械特性的硬度不变，只要系统的电压可以连续调节，系统的转速就可以连续变化，这种调速叫无级调速。与电枢回路串电阻调速相比，降压调速的性能要优越得多，而且电枢电路中没有附加的电阻损耗，电动机的效率高。因此，降压调速多用于对调速性能要求较高的设备上，如造纸机、轧钢机、龙门刨床等。

（3）弱磁调速：弱磁调速时，在电动机正常工作范围内，主极磁通越弱，系统转速越高。所以，弱磁调速只能在高于额定转速的范围内进行调节，也就是只能由基速向上调速。这种方法是在电流较小的励磁回路中进行调节的，而励磁电流通常只有额定电流的2%～5%，因此调速时能量损耗很小。由于励磁调节的电阻容量很小，控制很方便，可以连续调节电阻值，实现转速连续调节的无级调速。

在实际的他励直流电动机调速系统中，为了获得较大的调速范围，常常把降压和弱磁这两种基本方法配合起来使用。以额定转速为基速，采用降压向下调速和弱磁向上调速相结合的双向调速方法，从而在很大的范围内实现平滑的无级调速，而且调速时损耗小，运行效率高。

7.直流电动机控制线路

直流电动机具有调速平滑方便、过载能力大、可实现频繁的无级启动、制动和反转等一系列优点，因此过去被广泛地应用于冶金、矿山、化工、纺织等工业企业中，但直流电动机具有结构复杂、使用维护不便等缺点。目前随着交流调速技术的发展，交流电动机在很大程度上已经代替了直流电动机。由于直流电动机仍有一定的应用，下面简单介绍并励和串励直流电动机的常见控制线路。

1）直流电动机启动控制线路

（1）并励直流电动机电枢串电阻启动。由于直流电动机的电枢绕组电阻很小，如全压直接启动，启动电流将远大于电动机额定电流，因此一般应采用各种降低启动电流的方法。图6-22所示为并励直流电动机电枢串电阻两级启动控制线路。

线路动作过程如下：

图6-22　并励直流电动机电枢串电阻两级启动控制线路

由上分析可见，按下启动按钮SB1，电动机首先串电阻R1和R2启动，从而降低了启动电流，在启动过程中，由于时间继电器KT1的作用，短接电阻R1，只串电阻R2继续启动，而当启动完毕后由于时间继电器KT2的作用，电动机为全压运行。这样分两级启动，可以减少对电动机和电网的冲击。

（2）并励直流电动机的可逆运行。直流电动机在工作过程中，常常需要改变转动方向，为此需要电动机反方向启动和运行，也就是需要改变电动机产生的电磁转矩方向。并励直流电动机改变转向的方法有两个：一是电枢绕组两端极性不变，将励磁绕组反接；二是励磁绕组极性不变，而将电枢绕组反接。注意：若这两个绕组同时反接，则不能改变转向。

并励直流电动机电枢反接可逆运行控制线路如图6-23所示。

图6-23　并励直流电动机电枢反接可逆运行控制线路

线路动作过程如下：

由上分析可见，图6-23所示电路是通过改变电枢绕组的极性来进行正反转控制的。

并励直流电动机励磁反接可逆运行控制线路如图6-24所示。

图6-24　并励直流电动机励磁反接可逆运行控制线路

线路动作过程如下：

由上分析可见，图6-24所示电路是通过改变励磁绕组的极性来进行正反转控制的。

（3）串励直流电动机电枢串电阻启动。图6-25所示为串励直流电动机电枢串电阻两级启动控制线路。

图6-25　串励直流电动机电枢串电阻两级启动控制线路

线路动作过程如下：

由上分析可见，按下启动按钮SB1，电动机首先串电阻R1和R2启动，在启动过程中，由于时间继电器KT2的作用，短接电阻R2，只串电阻R1继续启动，而当启动完毕后由于时间继电器KT1的作用，电动机为全压运行。

（4）串励直流电动机的可逆运行。串励直流电动机改变转向一般采用励磁绕组反接的方法，其励磁反接可逆运行控制线路如图6-26所示。

图6-26　串励直流电动机励磁反接可逆运行控制线路

线路动作过程如下：

2）直流电动机调速控制线路

（1）并励直流电动机电枢串电阻调速。并励直流电动机电枢串电阻调速控制线路如图6-27所示。

当控制电路启动时，主令开关SA应扳到“3”位，此时接触器KM1、KM2和KM3线圈均连通，为电枢串两级电阻启动电路，具体动作过程可参考图6-22和图6-25的说明，由读者自行分析。

当需要调速时，将主令开关SA扳到“2”位，则切除接触器KM3线圈回路，KM3断电，电动机串电阻R1，从而达到降速的目的；将主令开关SA扳到“1”位，则同时切除接触器KM2和KM3线圈回路，KM2和KM3均断电，电动机串电阻R1和R2，从而达到进一步降速的目的。

图6-27　并励直流电动机电枢串电阻调速控制线路

（2）并励直流电动机改变磁通调速。并励直流电动机改变磁通调速控制线路如图6-28所示。

图6-28　并励直流电动机改变磁通调速控制线路

控制电路启动时，按下启动按钮SB1，为电枢串电阻启动，线路动作过程如下：

当电动机全压运行时，时间继电器KT断电，可减少电能损耗，同时延长设备寿命。

当需要调速时，改变调速电阻器R C即可改变励磁电流，从而达到调速的目的。

3）直流电动机制动控制线路

（1）并励直流电动机能耗制动控制线路，如图6-29所示。

图6-29　并励直流电动机能耗制动控制线路

线路动作原理如下：当按下停止按钮SB2后，接触器KM1线圈断电，将电动机电枢绕组从直流电源切除，同时接触器KM2线圈得电，将电动机电枢绕组接电阻R，从而实现了能耗制动。

（2）并励直流电动机反接制动控制线路，如图6-30所示。

线路正向启动过程如下：

线路正向制动过程如下：

制动开始后，电动机转速迅速下降，当达到电压继电器KV的释放值后，接触器KM3线圈断电，切除电动机电源以避免电动机自动反向启动。

对于线路反向启动、反向制动过程由读者自行分析。

（3）串励直流电动机能耗制动控制线路，如图6-31所示。

图6 -30　并励直流电动机反接制动控制线路

图6-31　串励直流电动机能耗制动控制线路

线路启动过程如下：

线路制动过程如下：

（4）串励直流电动机反接制动控制线路，如图6-32所示。

电路中采用主令控制器控制串励直流电动机的正、反转，在启动时为串三级电阻启动电路，线路正向启动过程如下：

图6-32　串励直流电动机反接制动控制线路

线路正向制动过程如下：

对于线路反向启动、制动过程由读者自行分析。