他勵直流電動機

1、2.4 他勵直流電動機的啟動他勵直流電動機的啟動 電動機轉子從靜止狀態(tài)開始轉動，轉速逐漸上升，最后達到穩(wěn)定運行狀態(tài)的過程稱為啟動。電動機在啟動過程中，電樞電流 、電磁轉矩 、轉速n都隨時間變化，是一個過渡過程。開始啟動的一瞬間，轉速等于零，這時的電樞電流稱為啟動電流，用 表示，對應的電磁轉矩稱為啟動轉矩，用 表示。一般對直流電動機的啟動有如下要求。 （1）啟動轉矩足夠大（ 電動機才能順利啟動）。 （2）啟動電流 要限制在一定的范圍內。 （3）啟動設備操作方便，啟動時間短，運行可靠，成本低廉。 aIemTstIstTstTLTstI2.4.1 直接啟動直接啟動 直接啟動就是在他勵直流電動機的電樞

2、上直接加以額定電壓的啟動方式，如圖2.17所示。啟動時，先合Q1建立磁場，然后合Q2全壓啟動。 啟動開始瞬間，由于機械慣性，電動機轉速 ，電樞繞組感應電動勢 ，由電動勢平衡方程式 可知 啟動電流 （2-12） 啟動轉矩 （2-13） 0n0CenEaaaaRIEU 圖2.17 他勵直流電動機 的全壓啟動aNstRUI ststITTC直接啟動直接啟動(續(xù)續(xù)1） 顯然直接啟動時啟動電流將達到很大的數(shù)值，將出現(xiàn)強烈的換向火花，造成換向困難，還可能引起過流保護裝置的誤動作或引起電網(wǎng)電壓的下降，影響其他用戶的正常用電；啟動轉矩也很大，造成機械沖擊，易使設備受損。因此，除個別容量很小的電動機外，一般直流

3、電動機是不容許直接啟動的。 對于一般的他勵直流電動機，為了限制啟動電流，可以采用電樞回路串聯(lián)電阻或降低電樞電壓啟動的啟動方法。 2.4.2 電樞回路串電阻啟動 電樞回路串電阻啟動即啟動時在電樞回路串入電阻，以減小啟動電流 ,電動機啟動后，再逐漸切除電阻，以保證足夠的啟動轉矩。圖2.18為三級電阻啟動控制接線和啟動工作特性示意圖。電動機啟動前，應使勵磁回路附加電阻為零，以使磁通達到最大值，能產生較大的啟動轉矩。 stI圖2.18 他勵直流電動機串電阻啟動的機械特性電樞回路串電阻啟動（續(xù)1） 啟動開始瞬間，電樞電路中接入全部啟動電阻，啟動電流 達到最大值，隨著電動機轉速的不斷增加，電樞電流和電磁轉

4、矩將逐漸減小，電動機沿著曲線1的箭頭所指的方向變化。當轉速升高至 ，電流降至 （圖中b點）時，接觸器 觸頭閉合，將電阻 短接，由于機械慣性轉速不能突變，電動機將瞬間過渡到特性曲線2上的c點（c點的位置可由所串電阻的大小控制），電動機又沿曲線2的箭頭繼續(xù)加速。當轉速升高至 電流又降至 （圖中d點）時，接觸器 觸頭閉合，將電阻 短接，由于機械慣性轉速不能突變，電動機將瞬間過渡到特性曲線3上的e點，電動機又沿曲線3的箭頭繼續(xù)加速。 321RRRRUIaNst1n2stI1KM1R2n2stI2KM2R電樞回路串電阻啟動（續(xù)2） 當轉速升高至 電流又降至 （圖中f點）時，接觸器 觸頭閉合，將電阻 短接

5、，由于機械慣性轉速不能突變，電動機將瞬間過渡到固有特性曲線4上的g點，電動機又沿曲線4的箭頭繼續(xù)加速，最后穩(wěn)定運行在固有特性曲線上的h點，啟動過程結束。電樞串電阻啟動設備簡單，操作方便，但能耗較大，它不宜用于頻繁啟動的大、中型電動機，可用于小型電動機的啟動。 3n2stI3KM3R2.4.3 降低電樞電壓啟動 降低電樞電壓啟動，即啟動前將施加在電動機電樞兩端的電源電壓降低，以減小啟動電流 ，電動機啟動后，再逐漸提高電源電壓，使啟動電磁轉矩維持在一定數(shù)值，保證電動機按需要的加速度升速，其接線原理和啟動工作特性如圖2.19所示。較早采用發(fā)電機-電動機組實現(xiàn)電壓調節(jié)，現(xiàn)已逐步被晶閘管可控整流電源所取

6、代。這種啟動方法需要專用電源，投資較大，但啟動電流小，啟動轉矩容易控制，啟動平穩(wěn)，啟動能耗小，是一種較好的啟動方法。 stI圖2.19 他勵直流電動機降壓時的機械特性 2.4.4 他勵直流電動機的反轉 要使電動機反轉，必須改變電磁轉矩的方向，而電磁轉矩的方向由磁通方向和電樞電流的方向決定。所以，只要將磁通 或任意一個參數(shù)改變方向，電磁轉矩即可改變方向。在控制時，通常直流電動機的反轉實現(xiàn)方法有兩種：（1）改變勵磁電流方向 保持電樞兩端電壓極性不變，將勵磁繞組反接，使勵磁電流反向，磁通即改變方向。（2）改變電樞電壓極性 保持勵磁繞組兩端的電壓極性不變，將電樞繞組反接，電樞電流即改變方向。 aI他勵直流電動機的反轉（續(xù)1） 由于他勵直流電動機的勵磁繞組匝數(shù)多，電感大，勵磁電流從正向額定值變到反向額定值的時間長，反向過程緩慢，而且在勵磁繞組反接斷開瞬間，繞組中將產生很大的自感電動勢，可能