限制直流电动机启动电流的常用方法

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刘露寒|责任编辑|2024-03-02 17:02:20
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限制直流电动机启动电流的常用方法

有关限制直流电动机启动电流的方法,在直流电动机启动时要将电枢电流限制在适当的范围内,限制直流电动机启动电流的常用方法有哪些,一起来了解下。

原文标题:直流电动机启动电流的限制方法

直流电动机启动时,由于转速为零,感应电动势Ea=0。

在启动时若电枢接入额定电压UN,由于电枢电阻值很小,启动时电枢电流值Iast=UN/Ra将会很大(Ra为电枢绕组电阻),这个数值比电动机的额定电流值高出很多倍。

过大的电枢电流将会使换向器产生严重的火花,烧坏换向器,因此,电动机启动时要限制启动电流值。

一般直流电动机所能承受的短时冲击电流是额定电流的2~2.5倍,在直流电动机启动时要将电枢电流限制在这个范围之内。

限制直流电动机启动电流的常用方法2:

1、启动时在电枢回路内串入一个适当的限制电阻,称启动电阻,用来限制启动电流。

2、启动时降低电枢电压,使启动电流限制在2~2.5IN的范围之内。随着电动机转速的升高,感应电动势逐渐增加,再提高电枢电压,使电枢电流在电动机启动过程中始终保持较高的数值,以缩短启动时间。

直流电动机启动电流的限制方法2:限制直流电动机的启动电流,一般有什么方法?

(1)降压启动,在启动瞬间降低供电电源电压,随着转速升高反动电动势增大,再逐步提升电源电压,最后达到额定电压。

(2)在电枢回路中串加外接电阻,启动电流受外加电阻的限制,随转速升高反动电动势增高,逐步切除外加电阻,一直到全部切除电动机达到所需要的转速。

限制直流电动机启动电流的常用方法3:直流电动机的启动电流是多少

直流电动机若直接在电枢中加上额定直流电压启动,则启动电流很大,可达额定电流的10~20倍。这样大的启动电流,会使电刷下产生强烈的火花,对电刷与换向器有较大的损坏。另一方面,过大的启动电流会产生过大的启动转矩。给电动机及其轴上所带的工作机械带来很大的冲击,对齿轮等传动机构带来不利,因此不能直接启动。应把启动电流限制在额定电流的2.5倍。

附1,直流电动机的几种起动方法

直流电动机一般按以下三种方法之一进行起动:

1.直接起动

直流电动机直接起动不需要附加起动设备,操作方便,但起动电流很大,最大冲击电流可达额定电流的15--20倍。因此,电网将受到电流冲击,所传动的机组将受到机械冲击,电动机的换向不良。通常,只有功率不大于4千瓦,起动电流为额定电流6--8倍的直流电动机才适用直接起动。

2.电枢回路串联电阻起动

起动时,电枢回路上串入起动电流,以限制起动电流。起动电流为一可变电阻,在起动过程中可及时逐级短接。

在t=0,电枢回路接入电网时,串入全部电阻Rq,使起动电流Iq不超过允许值:
Iq=u/(Ra+Rq) Ra--电枢电阻

这种起动方式广泛用于各种中小型直流电动机。起动过程中能量消耗较大,不适用于经常起动的大、中型电动机。

3.降压起动

由单独的电源供电,用降低电源电压的方法来限制起动电流。降压起动时,起动电流将随电枢电压的降低程度成正比地减小,为使电机能在最大磁场下起动,在起动过程中励磁应不受电源电压的影响,所以电动机应实行他励。电动机起动后,随着转速的上升,可相应提高电压,以获得所需的加速转矩。

降压起动消耗能量小,起动平滑,但需要专用的电源设备。这种起动方法多用于经常起动的直流电动机和大、中型直流电动机。

附2,直流电动机的启动要求和启动方法

直流电动机接通电源后,转速从零达到稳定转速的过程称为启动过程。它是一动态过程,情况较为复杂,这里仅介绍启动要求和启动方法。

直流电机启动的基本要求:

1)启动转矩要大。

2)启动电流要小,限制在安全范围之内。

3)设备启动简单、经济、可靠。

直流电动机启动时,n=0,所以电枢电动势Ea=0,Ia=U/Ra,Ia可瞬间增大至额定电流的十多倍,因此必须加以限制。在保证产生足够的启动转矩的条件下(因为Te=CT ϕIa),尽量减小启动电流。正常情况下,一般直流电机启动瞬间过载电流不得超过(1.5~1)IN。

常用的启动方法有三种:

1、直接启动

加全压启动,启动电流Ia=U/Ra,达十倍以上额定电流,仅用于小型电动机。

优点:操作简单,不需要启动设备。

缺点:冲击电流太大,对电网电压有影响,对电机本身影响较大。只适用于小型电动机的启动。

2、电枢回路串变阻器

为限制启动电流,在启动时将启动电阻串入电枢回路中,待转速上升后,再逐级将启动电阻切除。

串入变阻器时的启动电流为

Ist=U/(Ra+RSt )

只要RSt选择适当,能将启动电流限制在允许的范围内,随n的上升可切除一段电阻。采用分段切除电阻,可使电动机在启动的过程中获得较大的加速度,且加速均匀,缓和有害冲击。

优点:启动设备简单,操作方便。

缺点:电能损耗大,设备笨重。

3、降压起动

开始启动时降低电压,则Ia=U’/Ra并使Ia限制在一定的范围内。采用降压启动时,需专用调节电源,如Panlongic12100型号100A直流电机正反转调速器。

优点:启动电流小,能量损耗小。

缺点:设备投资大。

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