电机及电力拖动（第5版）课件：他励直流电动机的启动

1

直流电动机的电力拖动

他励直流电动机的启动与反转

他励直流电动机的启动和反转

启动的定义

电动机从接入电网开始转动，到达稳定运行的全部过程称为启动过程或

启动。

直流电动机的启动性能指标：1.启动转矩Tst足够大（

）；2.启动电流Ist不可太大，一般限制在一定的允许范围之内，一般为

（1.5—2）IN；3.启动时间短，符合生产机械的要求；4.启动设备简单、经济、可靠、操作简便。一、他励直流电动机的启动

直流电动机常用的启动方法有三种。1.直接启动定义：直接启动就是将电动机直接投入到额定电压的电网上启动。接线图：

启动时，闭合Q1

、

Q2

的顺序，为什么？

停机时，断开Q1

、

Q2

的顺序，为什么？一、他励直流电动机的启动启动过程分析：启动瞬间，电机因机械惯性，转子保持静止

电枢电势

，

由电枢电势方程式

可知，启动电流

启动转矩

当Tst大于拖动系统的总阻力转矩时，电动机开始转动并加速。随着转速升高，电枢电势增大，使电枢电流下降，相应的电磁转矩也减小，但只要电磁转矩大于总阻力转矩，n仍旧增加，直到电磁转矩降到与总阻力转矩相等时，转速不变，电机达到稳定恒速运行，启动过程结束。直接启动的优缺点

优点：启动转矩大，启动过程短，不需要启动设备，操作简单。

缺点：启动电流大。所以一般不允许采用问题：一般直流电动机不允许采用直接启动，为什么？一、他励直流电动机的启动例2-2一台他励直流电动机，PN=40kW，UN=220V，nN=1500r/min，IN=207.5A，Ra=O.O67Ω。计算：（1）直接启动时的启动电流为额定电流的几倍？（2）在额定磁通下启动的启动转矩？解：（1）求启动电流倍数

（2）求启动转矩

一、他励直流电动机的启动为了限制启动电流，可采用降低电源电压和电枢回路串联电阻的启动方法。2.电枢回路串电阻启动定义：电源电压为额定值且恒定不变，在电枢回路中串一启动电阻Rst，

达到限制启动电流的目的。接线图、机械特性：

启动时采用电枢串电阻分级启动的方式启动过程分析：一、他励直流电动机的启动电枢回路串电阻启动的优缺点

优点：有效的限制了启动电流，启动设备及操作简便，广泛应用于各种中小型直流电动机。

缺点：但在启动过程中能量消耗大，不适用于经常启动的大中型直流电动机。启动过程的平稳性差

例2-3接上例题。如果采用电枢回路串电阻启动使起动电流为1.5IN时，则启

动开始时应串入多大电阻？

解：一、他励直流电动机的启动3.降压启动定义：启动前将施加在电动机电枢两端的电源电压降低，以限制启动电流Ist启动电压应为：例2-4接上例题。如果采用降压启动使启动电流为1.5IN时，电源电压应为多少？解：求电源电压为：启动过程分析：

在降压启动的瞬间，由于电源电压较低，启动电流Ist不大，且随着转速n的上升，电势增大，使启动电流下降，相应的启动转矩也减小。因此在启动过程中，为保证有足够大的启动转矩，需使Ist保持在（1.5~2）IN范围内，电源电压U必须不断升高，直到电压升至额定电压，电动机进入稳定运行状态，启动过程结束。降压启动的优缺点优点：有效的限制了启动电流，能量损耗小，启动平稳。缺点：需要专用电源，增加了初投资。

二、他励直流电动机的反转直流电动机的转向决定于电磁转矩的方向，要使他励直流电动机反转，必须改变电磁转矩的方向。

通常采用的方法有两种：1．改变主磁通Φ的方向

保持电枢两端电压极性不变，将励磁绕组反接，使励磁电流反向，主磁通Φ即改变方向。2.改变电枢电流I