《電機(jī)技術(shù)應(yīng)用》課件 3.3.1 直流電機(jī)的啟動(dòng)

直流電機(jī)的啟動(dòng)直流電機(jī)

啟動(dòng)要求要有足夠大的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩啟動(dòng)電流要限制在一定范圍內(nèi)啟動(dòng)設(shè)備簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、可靠啟動(dòng)時(shí)間短，符合生產(chǎn)技術(shù)要求1234啟動(dòng)：直流電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速?gòu)牧汩_(kāi)始逐漸升高到穩(wěn)定運(yùn)行速度的整個(gè)過(guò)程。直流電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)應(yīng)先將勵(lì)磁繞組通入勵(lì)磁電流，而后加電樞電壓。電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)的一般要求如下。直接啟動(dòng):先建立磁場(chǎng)，然后將電機(jī)直接接到額定電源全壓?jiǎn)?dòng)，其特點(diǎn)如下：1、直接啟動(dòng)電樞電流很大

過(guò)大的啟動(dòng)電流將引起電網(wǎng)電壓下降、影響電網(wǎng)上其它用戶(hù)的正常用電、使電動(dòng)機(jī)的換向惡化；同時(shí)過(guò)大的沖擊轉(zhuǎn)矩會(huì)損壞電樞繞組和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，一般直流電動(dòng)機(jī)不允許直接啟動(dòng)。啟動(dòng)電流很大，是額定電流的10-20倍3操作簡(jiǎn)單，啟動(dòng)時(shí)間短，不需要啟動(dòng)其他設(shè)備1一般應(yīng)用于容量很小的直流電機(jī)（大型直流電機(jī)電樞電阻更?。?2、電樞回路串電阻啟動(dòng)

為了限制啟動(dòng)電流，使其不超過(guò)額定電流的1.5～2倍，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)通常采用電樞回路串電阻或降低電樞電壓?jiǎn)?dòng)。電樞回路串電阻時(shí)，若負(fù)載轉(zhuǎn)矩已知，根據(jù)啟動(dòng)條件可確定串入電阻的大小。為了保持啟動(dòng)過(guò)程中啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩持續(xù)較大和啟動(dòng)電流持續(xù)較小，可采用逐段切除啟動(dòng)電阻的辦法。啟動(dòng)電流:

降壓?jiǎn)?dòng)需專(zhuān)用電源，設(shè)備投資較大，但它啟動(dòng)電流小，啟動(dòng)平穩(wěn)，啟動(dòng)過(guò)程能耗小，因此得到廣泛應(yīng)用。3、降壓?jiǎn)?dòng)

降壓?jiǎn)?dòng)是指通過(guò)暫時(shí)降低電源電壓的方式啟動(dòng)，啟動(dòng)時(shí)勵(lì)磁電壓保持額定值，電樞電壓從零逐漸升高到額定值。降壓?jiǎn)?dòng)只有電動(dòng)機(jī)有專(zhuān)用電源時(shí)才采用，目前多用晶閘管可控直流電源作為降壓?jiǎn)?dòng)的直流電源。注意事項(xiàng)

直流電動(dòng)機(jī)在起動(dòng)和工作時(shí)，勵(lì)磁電路一定要接通，不能斷開(kāi),而且起動(dòng)時(shí)要滿勵(lì)磁。否則，磁路中只有很少的剩磁，可能產(chǎn)生事故：

(1)如果電動(dòng)機(jī)是靜止的，由于轉(zhuǎn)矩太小(TM=CTΦIa)，電機(jī)將不能起動(dòng)，這時(shí)反電動(dòng)勢(shì)為零，電樞電流很大，電樞繞組有被燒壞的危險(xiǎn)。

(2)如果電動(dòng)機(jī)在有載運(yùn)行時(shí)斷開(kāi)勵(lì)磁回路，反電動(dòng)勢(shì)E立即減小而使電樞電流增大，同時(shí)由于所產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩不滿足負(fù)載的需要，電動(dòng)機(jī)必將減速而停轉(zhuǎn)，更加促使電樞電流的增大，以至燒毀電樞繞組和換向器。

(3)如果電機(jī)在空載運(yùn)行，可能造成飛車(chē)，使電機(jī)遭受?chē)?yán)重的機(jī)械損傷，而且因電樞電流過(guò)大而將繞組燒壞。1、容量為幾個(gè)千瓦時(shí)，為什么直流電動(dòng)機(jī)不能直接起動(dòng)？

答：直流電動(dòng)機(jī)的直接起動(dòng)電流為Ist=UN/Ra，由于UN>>Ra,無(wú)論功率大小，Ist都將達(dá)到額定電流的十幾倍，甚至幾十倍，這是電動(dòng)機(jī)本身所不能允許的，所以直流電動(dòng)機(jī)不能直接起動(dòng)。2、他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，為什么要先加勵(lì)磁電壓，如果未加勵(lì)磁電壓（或因勵(lì)磁線圈斷線），而將電樞通電源，在空載起動(dòng)或負(fù)載起動(dòng)會(huì)有什么后果。答：根據(jù)直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性公式，他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)，若先將電樞通電源，后加勵(lì)磁電壓（或因勵(lì)磁線圈斷線），即磁場(chǎng)可能約等于零，則理想空載轉(zhuǎn)速很大，嚴(yán)重會(huì)產(chǎn)生“飛車(chē)”，負(fù)載時(shí)，會(huì)出現(xiàn)“悶車(chē)”而燒毀電機(jī)。思考與練習(xí)3、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電流決定于什么?正常工作時(shí)電樞電流又決定到什么?思考與練習(xí)4、電樞回路串電阻起動(dòng)的特點(diǎn)是什么？答：（1）電樞串接的附加電阻Rfj越大，電樞電流流過(guò)Rfj所產(chǎn)生的損耗就越大。（2）屬于有級(jí)起動(dòng)，主要是電阻連續(xù)變化困難引起。（3）只能用于容量較小、不頻繁起動(dòng)、也不長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的電動(dòng)機(jī)。（4）實(shí)現(xiàn)方法簡(jiǎn)單。5、要想改變并勵(lì)電動(dòng)機(jī)，串勵(lì)電動(dòng)機(jī)及復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向應(yīng)該怎么辦？答：要想改變并勵(lì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只要把勵(lì)磁繞組接到電樞的兩出線對(duì)調(diào)一下或者調(diào)換電樞繞組的兩出線端。要想改變串勵(lì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，只要調(diào)換電樞繞組的兩出線端，保持勵(lì)磁繞組的電流方向不變。要想改變復(fù)勵(lì)電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，則需用時(shí)調(diào)換串勵(lì)、并勵(lì)繞組的兩出線端。6、并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)能自勵(lì)，反轉(zhuǎn)能否自勵(lì)？

答：正轉(zhuǎn)時(shí)能自勵(lì)。反轉(zhuǎn)時(shí)，不改變勵(lì)磁繞組的接線，并勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)是不能自勵(lì)的。原因在于正轉(zhuǎn)時(shí)，勵(lì)磁電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向與剩磁方向相同，從而實(shí)現(xiàn)自勵(lì)，而反轉(zhuǎn)時(shí)，它們的方向相反，削弱內(nèi)磁場(chǎng)，不能自勵(lì)。思考與練習(xí)7、某他勵(lì)直流電動(dòng)機(jī)額定數(shù)據(jù)如下：PN＝60kW,UN＝220V，IN＝350A，nN＝1000r/min.（1）如果該機(jī)直接起動(dòng)，起動(dòng)電流為多少？（