《电机技术》3.3.1 直流电机的启动任务手册

直流电机的启动【任务要求】知识点技能点了解直流电机的启动要求掌握直流电机的基本启动方法理解启动注意事项会根据应用场合选择直流电机的启动方法启动注意事项的分析与应用重点难点直流电机的基本启动方法直流电机的基本启动方法【任务清单】任务1：启动要求如果他励直流电动机在额定电压下直接起动，由于起动瞬间转速n=0,电枢电动势Ea=0,故起动电流为：因为电枢电阻Ra很小，所以直接起动电流将达到很大的数值，通常可达到额定电流的10～20倍。除了个别容量很小的电动机外一般直流电动机是不允许直接起动的。起动转矩为Tst=CTΦIst，因为电动机起动电流很大，故起动转矩也很大，通常可为额定转矩的10～20倍。电枢绕组会受到过大的冲击转矩而损坏；对于传动机构来说，过大的起动转矩会损坏齿轮等传动部件。直流电动机起动时一般有如下要求:(1)要有足够大的起动转矩，以保证电动机正常起动。(2)起动电流要限制在一定的范围内，一般限制在2.5倍额定电流之内。(3)起动设备要简单、可靠。为了限制起动电流，他励直流电动机通常用电枢回路串电阻起动或降低电枢电压起动。无论采用哪种起动方法，起动时都应保证电动机的气隙磁通达到最大值。这是因为在同样的电流下，大则Tst大；而在同样的转矩下,大则Ist可以小一些。任务2：直接启动直接启动是一种先建立磁场，然后将电机直接接到额定电源全压启动的方法，其特点如下：(1)操作简单，启动时间短，不需要启动其他设备(2)一般应用于容量很小的直流电机（大型直流电机电枢电阻更小）(3)启动电流很大，是额定电流的10-20倍过大的启动电流将引起电网电压下降、影响电网上其它用户的正常用电、使电动机的换向恶化；同时过大的冲击转矩会损坏电枢绕组和传动机构，一般直流电动机不允许直接启动。任务3：电枢回路串电阻启动为了限制启动电流，使其不超过额定电流的1.5～2倍，他励直流电动机通常采用电枢回路串电阻或降低电枢电压启动。电枢回路串电阻时，若负载转矩已知，根据启动条件可确定串入电阻的大小。为了保持启动过程中启动转矩持续较大和启动电流持续较小，可采用逐段切除启动电阻的办法。启动电流:任务4：降压启动降压启动是指通过暂时降低电源电压的方式启动，启动时励磁电压保持额定值，电枢电压从零逐渐升高到额定值。降压启动只有电动机有专用电源时才采用，目前多用晶闸管可控直流电源作为降压启动的直流电源。降压启动需专用电源，设备投资较大，但它启动电流小，启动平稳，启动过程能耗小，因此得到广泛应用。任务5：启动注意事项直流电动机在起动和工作时，励磁电路一定要接通，不能断开,而且起动时要满励磁。否则，磁路中只有很少的剩磁，可能产生事故：(1)如果电动机是静止的，由于转矩太小(TM=CTΦIa)，电机将不能起动，这时反电动势为零，电枢电流很大，电枢绕组有被烧坏的危险。(2)如果电动机在有载运行时断开励磁回路，反电动势E立即减小而使电枢电流增大，同时由于所产生的转矩不满足负载的需要，电动机必将减速而停转，更加促使电枢电流的增大，以至烧毁电枢绕组和换向器。(3)如果电机在空载运行，可能造成飞车，使电机遭受严重的机械损伤，而且因电枢电流过大而将绕组烧坏。【任务拓展】请认真思考并回答下列问题1、容量为几个千瓦时，为什么直流电动机不能直接起动？2、他励直流电动机起动时，为什么要先加励磁电压，如果未加励磁电压（或因励磁线圈断线），而将电枢通电源，在空载起动或负载起动会有什么后果。3、并励直流电动机的起动电流决定于什么?正常工作时电枢电流又决定到什么?4、电枢回路串电阻起动的特点？5、要想改变并励电动机，串励电动机及复励电动机的旋转方向应该怎么办？6、并励直流电动机正转能自励，反转能否自励？7、某他励直流电动机额定数据如下：PN＝60kW，UN＝220V，IN＝350A，nN＝1000r/min.（1）如果该机