直流他勵電動機的啟動特性

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1、單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,,3,．,3,直流他勵電動機的啟動特性,,一、啟動特性,電動機的啟動就是施電于電動機，使電動機轉子轉動起來，達到要求轉速的這一過程。,,對直流電動機而言，在未啟動之前,n,=0 ,,E,=0,,而,R,a,一般很小。當將電動機直接接入電網并施加額定電壓時，啟動電流為：,這個電流很大，一般情況下能達到其額定電流的（,10,～,20,）倍。過大的啟動電流危害很大：,,（,1,） 對電動機本身的影響：,,,?,使電動機在換向過程中產生危險的火花，燒壞整流子；,,?,過大的電樞電流產生過大的電動應力，

2、可能引起繞組的損壞；,,（,2,） 對機械系統的影響：,與啟動電流成正比例的啟動轉矩使運動系統的動態轉矩很大，過大的動態轉矩會在機械系統和傳動機構中產生過大的動態轉矩沖擊，使機械傳動部件損壞；,（,3,）對供電電網的影響：,,過大的啟動電流將使保護裝置動作，切斷電源造成事故，或者引起電網電壓的下降，影響其他負載的正常運行。,因此，直流電動機是不允許直接啟動的，即在啟動時必須設法限制電樞電流，例如普通的,Z2,型直流電動機，規定電樞的瞬時電流不得大于額定電流的,1.5,～,2,倍。,,二、啟動方法,,限制直流電動機的啟動電流，一般有降壓啟動和電樞回路串電阻啟動兩種方式。,,1.,降壓啟動：,所謂

3、降壓啟動即在啟動瞬間，降低供電電源電壓，隨著轉速的升高，反電勢增大，再逐步提高供電電壓，最后達到額定電壓時，電動機達到所要求的轉速。,,2.,電樞回路串電阻啟動,啟動時，電樞回路串接啟動電阻,R,st,,,此時啟動電流,I,st,=,U,N,/(,R,a,+,R,st,),將受外加啟動電阻的限制。隨著轉速的升高，反電勢增大，再逐步切除外加電阻直到全部切除，電動機達到所要求的轉速。,,電樞回路串電阻啟動時電動機電樞電路和啟動特性如圖所示：,直線,1,為電動機電樞回路串接啟動電阻時的機械特性，直線,2,為電動機的固有機械特性。啟動電阻的大小就是保證啟動電流為額定值的兩倍。,,電樞回路接入電網時，,

4、KM,斷開，電動機工作在特性,1,上，在動態轉矩的作用下，電動機速度上升。當速度上升到,a,點時，,KM,閉合，電動機的機械特性變為,2,。由于在切換電阻的瞬間，機械慣性的作用使電動機的轉速不能突變，在此瞬間速度維持不變，即電動機的工作點從,a,點切換到,b,點，在動態轉矩的作用下，電動機的速度繼續上升直到穩定點,c,。,c3-3.swf,,,從圖中不難看出：當電動機的工作點從,a,點切換到,b,點時，沖擊電流仍很大，為了解決這種現象，通常采用逐級,切除啟動電阻,的方法來實現。圖所示為具有三段啟動電阻的原理電路和啟動特性。,圖中：,－尖峰（最大）轉矩；,－換接（最?。┺D矩,,,(1),電樞接入

5、電網時，,KM1,、,KM2,和,KM3,均斷開，電樞回路串接外加電阻,R,ad3,=,R,1,+,R,2,+,R,3,，,此時，電動機工作在特性曲線,a,，,在轉矩,T,1,的作用下，轉速沿曲線,a,上升；,,,,(2),當速度上升使工作點到達,2,時，,KM1,閉合，即切除電阻,R,3,,，,此時電樞回路串外加電阻,R,ad2,=,R,1,+,R,2,，,電動機的機械特性變為曲線,b,。,由于機械慣性的作用，電動機的轉速不能突變，工作點由,2,切換到,3,，速度又沿著曲線,b,繼續上升；,,,(3),當速度上升使工作點到達,4,時，,KM1,、,KM2,同時閉合，即切除電阻,R,2,、,R

6、,3,，,此時電樞回路串外加電阻,R,ad1,=,R,1,，,電動機的機械特性變為曲線,c,。,由于機械慣性的作用，電動機的轉速不能突變，工作點由,4,切換到,5,，速度又沿著曲線,c,繼續上升；,,,,(4),當速度上升使工作點到達,6,時，,KM1,、,KM2,、,KM3,同時閉合，即切除電阻,R,1,、,,R,2,、,,R,3,，,此時電樞回路無外加電阻，電動機的機械特性變為固有特性曲線,d,，,由于機械慣性的作用，電動機的轉速不能突變，工作點由,6,切換到,7,，速度又沿著曲線,d,繼續上升直到穩定工作點,8,。,c3-4.swf,,由上可見，啟動級數愈多，,T,1,、,T,2,愈與平均轉矩,接近，啟動過程快而平穩，但所需的控制設備也就愈多。我國生產的標準控制柜都是按快速啟動原則設計的，一般啟動電阻為（,3,～,4,）段。,,多級啟動時，,T,1,、,T,2,的數值需按照電動機的具體啟動條件決定，一般原則是保持每一級的最大轉矩,T,1,（,或最大電流,I,1,,）,不超過電動機的允許值，而每次切換電阻時的,T,2,（,或最小電流,I,2,,）,也基本相同，一般選擇：,,