直流电动机的启动调速.ppt

第十三学习单元
直流电动机的
启动、调速及制动
一、直流电动机的启动
对直流电动机启动性能的基本要求
为使电动机启动性能达到最佳状态,要求:
(1)必须产生足够大的启动转矩,(电动机方能迅速启动)
(2)启动电流不能太大。
(3)启动时间要短(实际启动时间只有几秒至几十秒钟)。
(4)启动设备要简单,可靠,便于操作。
其中,最主要的是启动电流和启动转矩的矛盾。
1. 直接启动
2. 电枢回路串电阻起动
3. 降电压起动
直流电动机的启动种类
不采取任何限流措施,直接加额定电压的起动称直接起动
直接起动的优点:起动转矩很大,不需另加起动设备,操作简便。
缺点:起动电流很大,一般可达额定的10~20倍。
n=0,Ea=CeΦn=0,
Ia=(U-Ea)/Ra=U/Ra
结论:1)换向情况恶化,产生严重的火花,损坏换向器
2)过大转矩将损坏拖动系统的传动机构
3)因此在起动时,除低压、小容量外,直流电机一般不容许直接起动。必须设法限制电枢电流。
4)直流电机起动和运行中须保证励磁始终正常。
1. 直接起动
2. 电枢回路串电阻起动
最初起动电流:Ist=U/(Ra+Rst)
最初起动转矩:Tst=CTΦIst
为了在限定的电流Ist下获得较大的起动转矩Tst,应该使磁通Φ尽可能大些,因此起动时串联在励磁回路的电阻应全部切除。
有了一定的转速n后,电势Ea不再为0,电流Ist会逐步减小,转矩Tst也会逐步减小。
为了在起动过程中始终保持足够大的起动转矩,一般将起动器设计为多级,随着转速n的增大,串在电枢回路的起动电阻Rst逐级切除,进入稳态后全部切除。
起动电阻Rst一般设计为短时运行方式,不容许长时间通过较大的电流。
分级起动时
可将每一级的 I1(或 T1)与 I2 (或 T2) 取得大小一致,
以使电动机有比较均匀的加速度,
这能改善电动机的换向情况,
缓和转矩对传动机构与工作机械的有害冲击
3. 降电压起动
对于他励直流电动机,可以采用专门设备降低电枢回路的电压以减小起动电流, 适用于电动机的直流电源是可调的
二、直流电动机的调速
调速指标:
评价调速性能的优劣,常通过调速指标来衡量。
1).调速范围D
2).调速的相对稳定性(静差率%)
3).调速的平滑性(平滑系数)
4).调速的经济性

调节电阻Rp增大时,电动机机械特性的斜率增大,与负载机械特性的交点也会改变,达到调速目的。
优点:设备简单、操作简单。
缺点:只能降速,低转速时变化率较大,电枢电流较大,不易连续调速,有损耗。
2. 并(他)励直流电动机电枢串电阻调速