直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性

單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),*,3,3,直流他勵(lì)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)特性,一、啟動(dòng)特性,電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)就是施電于電動(dòng)機(jī)，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，達(dá)到要求轉(zhuǎn)速的這一過(guò)程。,對(duì)直流電動(dòng)機(jī)而言，在未啟動(dòng)之前,n,=0 ,E,=0,而,R,a,一般很小。當(dāng)將電動(dòng)機(jī)直接接入電網(wǎng)并施加額定電壓時(shí)，啟動(dòng)電流為：,這個(gè)電流很大，一般情況下能達(dá)到其額定電流的（,10,20,）倍。過(guò)大的啟動(dòng)電流危害很大：,（,1,） 對(duì)電動(dòng)機(jī)本身的影響：,使電動(dòng)機(jī)在換向過(guò)程中產(chǎn)生危險(xiǎn)的火花，燒壞整流子；,過(guò)大的電樞電流產(chǎn)生過(guò)大的電動(dòng)應(yīng)力，可能引起繞組的損壞；,（,2,） 對(duì)機(jī)械系統(tǒng)的影響：,與啟動(dòng)電流成正比例的啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩使運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩很大，過(guò)大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩會(huì)在機(jī)械系統(tǒng)和傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中產(chǎn)生過(guò)大的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩沖擊，使機(jī)械傳動(dòng)部件損壞；,（,3,）對(duì)供電電網(wǎng)的影響：,過(guò)大的啟動(dòng)電流將使保護(hù)裝置動(dòng)作，切斷電源造成事故，或者引起電網(wǎng)電壓的下降，影響其他負(fù)載的正常運(yùn)行。,因此，直流電動(dòng)機(jī)是不允許直接啟動(dòng)的，即在啟動(dòng)時(shí)必須設(shè)法限制電樞電流，例如普通的,Z2,型直流電動(dòng)機(jī)，規(guī)定電樞的瞬時(shí)電流不得大于額定電流的,1.5,2,倍。,二、啟動(dòng)方法,限制直流電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)電流，一般有降壓?jiǎn)?dòng)和電樞回路串電阻啟動(dòng)兩種方式。,1.,降壓?jiǎn)?dòng)：,所謂降壓?jiǎn)?dòng)即在啟動(dòng)瞬間，降低供電電源電壓，隨著轉(zhuǎn)速的升高，反電勢(shì)增大，再逐步提高供電電壓，最后達(dá)到額定電壓時(shí)，電動(dòng)機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。,2.,電樞回路串電阻啟動(dòng),啟動(dòng)時(shí)，電樞回路串接啟動(dòng)電阻,R,st,此時(shí)啟動(dòng)電流,I,st,=,U,N,/(,R,a,+,R,st,),將受外加啟動(dòng)電阻的限制。隨著轉(zhuǎn)速的升高，反電勢(shì)增大，再逐步切除外加電阻直到全部切除，電動(dòng)機(jī)達(dá)到所要求的轉(zhuǎn)速。,電樞回路串電阻啟動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)電樞電路和啟動(dòng)特性如圖所示：,直線,1,為電動(dòng)機(jī)電樞回路串接啟動(dòng)電阻時(shí)的機(jī)械特性，直線,2,為電動(dòng)機(jī)的固有機(jī)械特性。啟動(dòng)電阻的大小就是保證啟動(dòng)電流為額定值的兩倍。,電樞回路接入電網(wǎng)時(shí)，,KM,斷開，電動(dòng)機(jī)工作在特性,1,上，在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)速度上升。當(dāng)速度上升到,a,點(diǎn)時(shí)，,KM,閉合，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)?2,。由于在切換電阻的瞬間，機(jī)械慣性的作用使電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，在此瞬間速度維持不變，即電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)從,a,點(diǎn)切換到,b,點(diǎn)，在動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)矩的作用下，電動(dòng)機(jī)的速度繼續(xù)上升直到穩(wěn)定點(diǎn),c,。,c3-3.swf,從圖中不難看出：當(dāng)電動(dòng)機(jī)的工作點(diǎn)從,a,點(diǎn)切換到,b,點(diǎn)時(shí)，沖擊電流仍很大，為了解決這種現(xiàn)象，通常采用逐級(jí),切除啟動(dòng)電阻,的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。圖所示為具有三段啟動(dòng)電阻的原理電路和啟動(dòng)特性。,圖中：,尖峰（最大）轉(zhuǎn)矩；,換接（最?。┺D(zhuǎn)矩,(1),電樞接入電網(wǎng)時(shí)，,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(shí)，電動(dòng)機(jī)工作在特性曲線,a,，,在轉(zhuǎn)矩,T,1,的作用下，轉(zhuǎn)速沿曲線,a,上升；,(2),當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá),2,時(shí)，,KM1,閉合，即切除電阻,R,3,，,此時(shí)電樞回路串外加電阻,R,ad2,=,R,1,+,R,2,，,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)榍€,b,。,由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由,2,切換到,3,，速度又沿著曲線,b,繼續(xù)上升；,(3),當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá),4,時(shí)，,KM1,、,KM2,同時(shí)閉合，即切除電阻,R,2,、,R,3,，,此時(shí)電樞回路串外加電阻,R,ad1,=,R,1,，,電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)榍€,c,。,由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由,4,切換到,5,，速度又沿著曲線,c,繼續(xù)上升；,(4),當(dāng)速度上升使工作點(diǎn)到達(dá),6,時(shí)，,KM1,、,KM2,、,KM3,同時(shí)閉合，即切除電阻,R,1,、,R,2,、,R,3,，,此時(shí)電樞回路無(wú)外加電阻，電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性變?yōu)楣逃刑匦郧€,d,，,由于機(jī)械慣性的作用，電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速不能突變，工作點(diǎn)由,6,切換到,7,，速度又沿著曲線,d,繼續(xù)上升直到穩(wěn)定工作點(diǎn),8,。,c3-4.swf,由上可見(jiàn)，啟動(dòng)級(jí)數(shù)愈多，,T,1,、,T,2,愈與平均轉(zhuǎn)矩,接近，啟動(dòng)過(guò)程快而平穩(wěn)，但所需的控制設(shè)備也就愈多。我國(guó)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)控制柜都是按快速啟動(dòng)原則設(shè)計(jì)的，一般啟動(dòng)電阻為（,3,4,）段。,多級(jí)啟動(dòng)時(shí)，,T,1,、,T,2,的數(shù)值需按照電動(dòng)機(jī)的具體啟動(dòng)條件決定，一般原則是保持每一級(jí)的最大轉(zhuǎn)矩,T,1,（,或最大電流,I,1,）,不超過(guò)電動(dòng)機(jī)的允許值，而每次切換電阻時(shí)的,T,2,（,或最小電流,I,2,）,也基本相同，一般選擇：,