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1、2.4 他勵直流電動機(jī)的啟動,電動機(jī)轉(zhuǎn)子從靜止?fàn)顟B(tài)開始轉(zhuǎn)動,轉(zhuǎn)速逐漸上升,最后達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)的過程稱為啟動。電動機(jī)在啟動過程中,電樞電流 、電磁轉(zhuǎn)矩 、轉(zhuǎn)速n都隨時(shí)間變化,是一個(gè)過渡過程。開始啟動的一瞬間,轉(zhuǎn)速等于零,這時(shí)的電樞電流稱為啟動電流,用 表示,對應(yīng)的電磁轉(zhuǎn)矩稱為啟動轉(zhuǎn)矩,用 表示。一般對直流電動機(jī)的啟動有如下要求。 (1)啟動轉(zhuǎn)矩足夠大( 電動機(jī)才能順利啟動)。 (2)啟動電流 要限制在一定的范圍內(nèi)。 (3)啟動設(shè)備操作方便,啟動時(shí)間短,運(yùn)行可靠,成本低廉。,2.4.1 直接啟動,直接啟動就是在他勵直流電動機(jī)的電樞上直接加以額定電壓的啟動方式,如圖2.17所示。啟動時(shí),先
2、合Q1建立磁場,然后合Q2全壓啟動。 啟動開始瞬間,由于機(jī)械慣性,電動機(jī)轉(zhuǎn)速 ,電樞繞組感應(yīng)電動勢 ,由電動勢平衡方程式 可知 啟動電流 (2-12) 啟動轉(zhuǎn)矩 (2-13),圖2.17 他勵直流電動機(jī) 的全壓啟動,,直接啟動(續(xù)1),顯然直接啟動時(shí)啟動電流將達(dá)到很大的數(shù)值,將出現(xiàn)強(qiáng)烈的換向火花,造成換向困難,還可能引起過流保護(hù)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(zhuǎn)矩也很大,造成機(jī)械沖擊,易使設(shè)備受損。因此,除個(gè)別容量很小的電動機(jī)外,一般直流電動機(jī)是不容許直接啟動的。
3、 對于一般的他勵直流電動機(jī),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(shí)在電樞回路串入電阻,以減小啟動電流 ,電動機(jī)啟動后,再逐漸切除電阻,以保證足夠的啟動轉(zhuǎn)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(jī)啟動前,應(yīng)使勵磁回路附加電阻為零,以使磁通達(dá)到最大值,能產(chǎn)生較大的啟動轉(zhuǎn)矩。,,圖2.18 他勵直流電動機(jī)串電阻啟動的機(jī)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(dá)到最大值,隨著電動機(jī)轉(zhuǎn)速的不斷增加,電樞電流和電磁轉(zhuǎn)矩將逐漸減小
4、,電動機(jī)沿著曲線1的箭頭所指的方向變化。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高至 ,電流降至 (圖中b點(diǎn))時(shí),接觸器 觸頭閉合,將電阻 短接,由于機(jī)械慣性轉(zhuǎn)速不能突變,電動機(jī)將瞬間過渡到特性曲線2上的c點(diǎn)(c點(diǎn)的位置可由所串電阻的大小控制),電動機(jī)又沿曲線2的箭頭繼續(xù)加速。當(dāng)轉(zhuǎn)速升高至 電流又降至 (圖中d點(diǎn))時(shí),接觸器 觸頭閉合,將電阻 短接,由于機(jī)械慣性轉(zhuǎn)速不能突變,電動機(jī)將瞬間過渡到特性曲線3上的e點(diǎn),電動機(jī)又沿曲線3的箭頭繼續(xù)加速。,電樞回路串電阻啟動(續(xù)2),當(dāng)轉(zhuǎn)速升高至 電流又降至 (圖中f點(diǎn))時(shí),接觸器 觸頭閉合,將電阻 短接,由于機(jī)械慣性轉(zhuǎn)速不能突變,電動機(jī)將瞬間過渡到固有特性曲線4
5、上的g點(diǎn),電動機(jī)又沿曲線4的箭頭繼續(xù)加速,最后穩(wěn)定運(yùn)行在固有特性曲線上的h點(diǎn),啟動過程結(jié)束。電樞串電阻啟動設(shè)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(jī),可用于小型電動機(jī)的啟動。,2.4.3 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(jī)電樞兩端的電源電壓降低,以減小啟動電流 ,電動機(jī)啟動后,再逐漸提高電源電壓,使啟動電磁轉(zhuǎn)矩維持在一定數(shù)值,保證電動機(jī)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(jī)-電動機(jī)組實(shí)現(xiàn)電壓調(diào)節(jié),現(xiàn)已逐步被晶閘管可控整流電源所取代。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(zhuǎn)矩容易控制,啟動平穩(wěn),
6、啟動能耗小,是一種較好的啟動方法。,,圖2.19 他勵直流電動機(jī) 降壓時(shí)的機(jī)械特性,2.4.4 他勵直流電動機(jī)的反轉(zhuǎn),要使電動機(jī)反轉(zhuǎn),必須改變電磁轉(zhuǎn)矩的方向,而電磁轉(zhuǎn)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(gè)參數(shù)改變方向,電磁轉(zhuǎn)矩即可改變方向。在控制時(shí),通常直流電動機(jī)的反轉(zhuǎn)實(shí)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。,他勵直流電動機(jī)的反轉(zhuǎn)(續(xù)1),由于他勵直流電動機(jī)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(shí)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(chǎn)生很大的自感電動勢,可能造成絕緣擊穿,所以實(shí)際應(yīng)用中大多采用改變電樞電壓極性的方法來實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的反轉(zhuǎn)。但在電動機(jī)容量很大,對反轉(zhuǎn)速度變化要求不高的場合,為了減小控制電器的容量,可采用改變勵磁繞組極性的方法實(shí)現(xiàn)電動機(jī)的反轉(zhuǎn)。,北京旅行社 歐洲旅游 美國旅游 溑煬牷,