直流电动机启动方法和原理分析
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直流电机软启动原理直流电机软启动是指在启动直流电机时,通过逐渐增加电压和电流,使电机渐进式地加速,以降低电压和电流对电机产生的冲击和损坏,并提高电机的启动效率。
软启动主要通过控制电压和电流的变化来实现。
直流电机软启动的原理主要有以下几个方面:1. 控制电压和电流的变化:在直流电机启动过程中,通过控制电压和电流的变化,可以使电机平稳启动。
通过在启动过程中逐步增加电压和电流的大小,可以有效减小电机启动时的冲击力,降低对电机的损坏,同时也减少起动过程中的过流现象,提高电机的启动效率。
2. 使用软启动器:软启动器是一种专门用于控制电机启动的装置,通过精确控制电压和电流的输出,实现对电机启动过程的平稳控制。
软启动器可以通过内部集成的控制系统来实现对电压和电流的精细调节,从而实现对电机启动过程的平稳控制。
3. 采用逐步启动策略:软启动中常采用逐步启动的策略,即从低速启动到高速运行。
通过逐步增加电压和电流的大小,可以使电机逐渐加速,减小了启动过程中的冲击和损坏,同时也减少了启动过程中的过流现象。
4. 控制启动时间:软启动中还可以通过控制启动时间来实现对电机启动过程的调节。
通过调整启动时间的长短,可以使电机以不同的速度启动,从而满足不同的启动需求。
直流电机软启动的优点主要表现在以下几个方面:1. 电机启动平稳:软启动过程中通过逐步增加电压和电流的大小,可以使电机启动平稳,减小启动时的冲击和损坏。
2. 减少起动过程中的过流现象:软启动过程中通过控制电压和电流的变化,可以减少过流现象的发生,提高电机启动的效率。
3. 增加电机的使用寿命:软启动可以有效减小电机启动时的冲击力,降低对电机的损坏,从而延长电机的使用寿命。
4. 减少电网负载:软启动通过逐步增加电压和电流的大小,可以减少电网在电机启动时的负载,避免对电网造成过大的影响。
5. 提高电机的效率:软启动可以平稳地控制电机的启动过程,避免了突然加速或停车对电机的损坏,从而提高了电机的运行效率。
他励直流电动机起动方法(一)他励直流电动机起动1. 简介•了解他励直流电动机起动的基本原理•探讨为什么需要使用他励直流电动机2. 常见起动方法钥匙启动•使用钥匙来启动他励直流电动机•需要先将钥匙插入启动开关,然后拧动键位来启动电动机按钮启动•使用按钮来启动电动机•按下按钮后,电动机会被启动,可以通过调节按钮的位置来调整启动电流和加速度脚踏启动•使用脚踏来启动电动机•脚踏启动器通常连接到电动机控制台的底部,通过踩踏脚踏来启动电动机3. 特殊起动方法遥控启动•使用遥控器来启动电动机•遥控启动器通常是通过无线方式与电动机控制台连接,通过按下遥控器上的按钮来启动电动机变频起动•使用变频器来启动电动机•变频器可以调节电动机的转速和起动过程中的电流变化,提供更精确的控制感PLC控制启动•使用PLC(可编程逻辑控制器)来启动电动机•通过编写PLC程序,控制电动机的启动过程,可以根据实际需求进行灵活调整和自动化控制4. 结论•了解不同的他励直流电动机起动方法•根据实际需求选择合适的起动方式•在电动机起动过程中,注意安全和效率的平衡以上是针对”他励直流电动机起动”的相关内容介绍,希望可以对您有所帮助。
5. 选用适当的起动方法在选择适当的起动方法之前,需要考虑以下几个因素:动力需求•评估所需的起动电流和加速度•不同起动方法对电动机的动力需求有所不同,根据实际情况选择合适的方法控制要求•考虑是否需要对起动过程进行精确的控制•如果需要精确控制电动机起动过程中的转速和电流变化,可以选择使用变频器或PLC控制启动方便性和安全性•考虑操作的方便性和安全性•钥匙启动和按钮启动较为常见,操作简单方便,但可能缺乏精确控制•脚踏启动需要特定的脚踏装置,操作相对不太方便•遥控启动可以远程操作,但需要有相应的遥控器和接收器自动化需求•考虑是否需要自动化控制电动机的起动过程•如果需要自动化控制,可选择使用PLC控制启动,并根据实际需求编写相应的PLC程序综合考虑这些因素,选择适合自己需求的起动方法是关键。
直流电动机常用的启动方法直流电动机是一种常见的电动机类型,广泛用于各种工业生产与民用设备中。
对于直流电动机的启动方法,有很多种不同的选择,这些选择的依据包括电动机的型号、工作环境、驱动力矩的大小以及控制方式等因素。
下面是10种关于直流电动机常用的启动方法,并分别进行详细描述。
1. 电阻启动法电阻启动法是直流电动机最常见的启动方式,其原理是通过依次接入不同电阻来使电动机的起动电流随之逐渐减小。
当起动电流达到设定的安全范围之后,电阻便会逐渐减少,直到电机正常运行。
这种启动方式起动起来比较平稳,价格较为低廉。
电阻启动法需要使用大量的电阻器,造成能量的浪费。
2. 串联启动法串联启动法是一种将电动机的电源与电阻器串联连接在一起的启动方法。
与电阻启动法相似,它也是通过连续连接电阻器来降低电流的方法来启动电动机,与电阻启动不同的是,串联启动法每次只启动一个电阻器。
这种启动方式对电机来说更加低温,启动更加快速。
在起动阶段,会产生高电压,并且会造成能量的浪费。
3. 并联启动法并联启动法是一种将电动机的电源与电阻器并联连接在一起的启动方法。
并联启动法直接输入电机供电电压,通常需要通过控制继电器来控制电动机的启动。
这种启动方式比较经济实用,并且启动过程中对电机起动电流和电机结构的影响最小。
4. 自励磁通启动法自励磁通启动法是通过电机冷态下挂上外接的直流电源,使电机发生自励磁通,再接上负载进行启动。
这种启动方法具有启动电流小,启动时间短,启动前不需预充电等特点。
但是自励磁通启动方式不适用于需要一直处于低速转动状态的电机。
5. 逆励磁通启动法逆励磁通启动法是通过将直流电动机转子两端分别接上两个反向或相同的电极来实现启动的方法。
这种启动方式不需要任何外接电阻器和其他控制器等,启动过程非常快速。
在实际使用中,逆励磁通启动需要一定的起动电流,不利于电机的长时间运转。
6. 惯性位移启动法惯性位移启动法也称为惯性磁力启动法,是一种利用电机转子上的惯性力和轴承摩擦力产生的惯性磁力来实现启动的方法。
直流电机启动方法直流电机是一种常见的电动机,广泛应用于各种机械设备中。
在使用直流电机时,启动是一个非常重要的步骤。
正确的启动方法可以保证电机的正常运行,延长电机的使用寿命。
本文将介绍几种常见的直流电机启动方法。
1. 直接启动法直接启动法是最简单的启动方法,也是最常用的方法。
这种方法的原理是将电源直接连接到电机的电枢和电极上,使电机开始运转。
直接启动法的优点是操作简单,成本低,但缺点是启动电流大,容易损坏电机。
2. 降压启动法降压启动法是一种比较常见的启动方法,它的原理是通过降低电源电压来减小电机的启动电流。
这种方法可以减少电机的损坏,但启动时间较长,且电机的起动转矩较小。
3. 自耦变压器启动法自耦变压器启动法是一种较为复杂的启动方法,它的原理是通过自耦变压器来降低电源电压,减小电机的启动电流。
这种方法可以减少电机的损坏,同时启动时间也较短,但成本较高。
4. 电阻启动法电阻启动法是一种较为简单的启动方法,它的原理是通过在电机的电枢回路中串联一个电阻来降低电机的启动电流。
这种方法可以减少电机的损坏,但启动时间较长,且电机的起动转矩较小。
5. 变频启动法变频启动法是一种比较先进的启动方法,它的原理是通过变频器来控制电机的转速和转矩。
这种方法可以实现电机的平稳启动,减小电机的损坏,同时还可以实现电机的调速功能。
总之,直流电机的启动方法有很多种,每种方法都有其优点和缺点。
在选择启动方法时,需要根据具体情况来选择最合适的方法。
同时,在使用直流电机时,还需要注意保养和维护,及时检查电机的运行状态,以保证电机的正常运行。
他励直流电动机的启动方法直流电动机是一种常用的电动机类型,其启动方法有多种,下面我将详细介绍几种常见的启动方法。
1. 直接启动法直接启动法是最简单和常见的直流电动机启动方法。
该方法的基本原理是将直流电源直接连接到电动机的电枢和电枢绕组中,从而使电动机产生转矩,实现启动。
该方法适用于小功率的电动机,特别是要求启动时间较短且转矩较小的场合。
2. 电阻启动法电阻启动法是在直接启动法的基础上增加起动电阻,通过起动电阻的调节来改变电动机的转矩和启动电流。
这样可以降低启动电流、减小对电源和电动机的冲击,同时延长电动机的寿命。
在启动时,起动电阻接入电枢回路,随着电动机转速的逐渐上升,逐渐减小起动电阻的接入量,直到全压法。
3. 电压变频启动法电压变频启动法是通过调节电压和频率来控制电动机启动的方法。
其主要原理是通过变频器将电源的固定电压和频率转换为可调的电压和频率,以实现电动机的平稳启动。
该方法适用于中小功率的电动机,并且可以实现起动转矩平稳调节,避免启动过程中的冲击和电动机的热保护。
4. 惰性启动法惰性启动法是一种通过改变电动机绕组接入方式,在启动时降低电枢电源电压减小电枢回路电阻,从而减小电动机启动时的起动电流和转矩。
该方法适用于对启动电流要求较小的场合,能够有效降低起动对电源和电动机的影响。
5. 自耦变压器启动法自耦变压器启动法是通过将变压器的辅助绕组与电动机连接,自耦变压器提供起动能时,使电动机实现先低压起动,再逐渐升压,从而保护电动机免受起动过程的冲击。
该方法适用于较大功率的电动机,能够提供较稳定的起动性能和较小的启动电流。
总的来说,直流电动机的启动方法有多种,根据实际需求和电动机的特性选择合适的启动方法非常重要。
不同的启动方法有各自的优缺点,需要根据具体情况进行选择。
在实际应用中,还可以根据需要采用多种启动方法的组合,以达到更好的启动效果和保护电动机的目的。
直流电机软启动原理
直流电机软启动是通过逐渐增加直流电机的电流来实现的,以避免在启动过程中产生电机和系统的过载。
软启动的原理是通过在电机启动时降低起动电流,将大电流强起动转化为小电流缓启动,减小启动过程中对电机和电网的冲击。
具体来说,软启动主要通过控制直流电机的电压和电流进行实现。
在软启动开始时,控制器通过降低直流电机的供电电压,在电机的电阻中产生电压降,从而减小电机的启动电流。
随着时间的推移,控制器逐渐增加供电电压,使得电机可以逐渐增加速度,同时电流也会逐渐增加,直到达到额定工作状态。
这样可以在启动过程中减少启动电流的冲击,减小直流电机和系统的负荷。
软启动还可以通过控制器提供额外的功能来实现更精确的控制。
例如,可以设置加速时间、启动电流斜率和停机时间等参数,优化和调整电机软启动过程中的各种参数和特点,以适应不同的应用和工况要求。
总结起来,直流电机软启动的原理是通过控制电机的电压和电流,在启动过程中逐渐增加电机的速度和电流,减小启动电流冲击,实现对电机和系统的有效保护。
他励直流电机的运行直流电动机的起动电动机接到规定电源后,转速从0上升到稳态转速的过程称为起动过程。
他励直流电动机起动时,必须先保证有磁场(即先通励磁电流),而后加电枢电压。
合闸瞬间的起动电流很大应尽可能的缩短启动时间,减少能量损耗以及减少生产中的损耗起动电流大的原因:1、起动开始时:n=0,Ea=CeΦn=0,2、电枢电流:Ia=(U-Ea)/Ra=U/Ra Ra一般很小这样大的起动电流会引起后果:1、电机换向困难,产生严重的火花2、过大转矩将损坏拖动系统的传动机构和电机电枢3、供电线路产生很大的压降。
变频器整流回路的启动电阻结论:因此必须采取适当的措施限制起动电流,除容量极小的电机外,绝不允许直接起动起动方法:电枢串电阻启动——起动过程中有能量损耗,现在很少用,在实验室中用降压启动——适用于电动机的直流电源是可调的,投资较大,但启动过程中没有能量损耗。
直流启动器电枢串电阻起动:最初起动电流:Ist=U/(Ra+Rst) 最初起动转矩:Tst=KTΦIst启动电阻:Rst=(UN/λi IN)-Ra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。
降压起动: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。
起动时电压Umin,起动电流Ist:Ist= Umin/Ra< λiIN启动过程中U随Ea上升逐渐上升,直到U=UN串励电动机绝对不允许空载起动。
串电阻起动设备简单,投资小,但起动电阻上要消耗能量;电枢降压起动设备投资较大,但起动过程节能。
1、直流电动机的启动方法有几种?原理是什么?各有什么时候优缺
点?
答:1)、直流电动机有直接启动、接入变阻器启动和降压启动三种方法。
2)、a.全压启动。
全压启动就是将电动机直接接入到额定电压的电
源上启动。
b.变阻器启动。
变阻器启动就是在启动时将一组启动电阻RP串
人电枢回路,以限制启动电流,而当转数上升到额定转数后,
再把启动变阻器从电枢回路中切除。
c.降压启动。
降压启动就是在启动时通过暂时降低电动机供电电压的办法来限制启动电流,当然降压启动要有一套可变电
压的直流电源,这种方法只适合于大功率电动机。
3)a、全压启动的优点是不需其他设备,操作简便;缺点是启动电流大。
它只适用于小型电动机。
B、变阻器启动的优点是启动电流小;缺点是变阻器比较笨重,
启动过程中要消耗很多的能量。
C、降压启动的优点是,启动电流小,启动过程平滑,能量损耗
少;缺点是设备投资较高。
2、如何改变直流电动机的旋转方向?
直流电动机的正、反转是很容易的。
改变电枢绕组电流方向,或者改变定子磁场的方向,都可以改变电动机的转向。
但对于永磁式直流电动机来说,则只能通过改变电流方向来实现改变电动机转向的目的。
直流电动机启动方法和原理分析
摘要:本文对直流电动机的工作原理做了阐述,并对直流电动机的直接启动
的缺点做了说明。
通过对他励直流电动机启动原理的详细分析,说明了几种启动
方法的实用性和有效性。
关键词:直流电动机启动
1引言
直流电动机由于具有良好的启动和调速性能被广泛应用。
直流电动机的运行
过程主要包括启动、稳定运行和制动三个阶段。
在启动过程中,直流电动机的电
流值超过额定运行值的十几倍,如此大的电流将对电动机本身及直流供电系统造
成很大的不良影响,严重时将导致安全生产事故甚至停产,所以控制直流电动
机启动阶段的电流值对工矿企业的正常与安全生产具有重要意义。
为控制直流电
动机启动阶段的电流值,技术人员采取了许多方法,这些方法都是以直流电动机
的启动原理作为根据的,为满足现代企业对直流拖动设备的需求并发展更多、更
先进的启动方法,对直流电动机的启动原理进行深入的分析显得尤为重要。
2直流电动机工作原理
直流电动机工作原理的理论基础是安培定律:带电导体在磁场中必然会受到
力的作用即电磁力作用。
判断所受电磁力方向用左手定则:磁力线穿过左手掌心,左手四指方向为带电导体电流方向,左手大拇指方向即为导体所受到的电磁力
方向。
直流电动机的主磁极绕组通以直流电建立主磁场,转子绕组(也称为电枢
绕组)通以交流电即为带电导体,转子绕组在磁场中受到电磁力作用并产生电磁
转矩使转子旋转。
即将输入的电能转化为机械能输出。
3他励直流电动机直接启动特性
3.1直接启动:即他励直流电动机电枢回路两端电压为额定值,电枢回路不
串入附加电阻的启动方法。
3.2直接启动电流特点:
(1)他励直流电动机电枢回路电压平衡方程为:
U=Ea+IaRa=Cefn+IaRa (公式1)
公式1中:U为他励直流电动机电枢回路两端电压;Ea为电动机转子绕组
切割主磁场产生的反电动势;Ia为电枢回路总电流;Ra为电枢回路总电阻;Ce
为感应电动势常数;f为每极磁通量;n为转子转速。
(2)根据公式1可知:他励直流电动机启动瞬间转子转速 n为零,所以反
电动势Ea为零;电枢回路两端电压U为额定值:电枢回路总电阻Ra为额定值,
所以相当于电压直接加在了电枢回路电阻上。
由于电阻Ra很小,所以必然产生
很大的电枢电流,通常可达电动机电流额定值的十几倍。
3.3直接启动转矩特点:
(1)他励直流电动机的电磁转矩为:
T=CTFIa (公式2)
公式2中:T为他励直流电动机电磁转矩;CT为电磁转矩常数;f为每极磁
通量;Ia为电枢回路总电流。
(2)根据公式2可知:他励直流电动机启动瞬间由于电枢电流很大,每极
磁通量f为额定值,所以启动转矩T很大,通常可达电动机电流额定值的十几倍。
3.4直接启动危害性:
(1)大电流将造成他励直流电动机换向困难,使换向器产生强烈的火花,
甚至环火烧毁绕
组。
(2)大电流会使电动机电枢绕组间产生强大的电动应力从而损坏绕
组。
(3)大电流将对直流
电力网造成强大冲击,引起电压较大波动,影响电网中其他直流电动机正常启动和运行及其他用电设备的正常工
作。
(4)过大的启动转矩会对直流电机拖动系统产生强大的冲击力,导致系统中薄弱环节例如减速机传动此轮损坏。
4他励直流电动机的启动方法
4.1直流拖动系统对电动机的启动要
求:(1)启动转矩要大于负载转矩,使电动机在带负载情况下顺利启动,启动时间尽量短
些。
(2)启动电流不能过大,要限制在一定范围
内。
(3)启动控制设备简单、经济可靠并且操作方便。
4.2降低电源电压启动:电动机的电枢由可调节的直流电源供电,启动时应先将励磁电流调到额定值,然后由低到高调节电枢两端电压直至额定值。
根据公式1可知:降低电压U的数值即可有效地控制电动机启动过程中的电流值。
启动过程中,由于电动机的转速增加,使反电动势增加,因而这个过程中电枢电流会逐渐下降,导致输出电磁转矩逐渐减小,而负载转矩没有改变,从而使直流电动机出现加速乏力的现象,难以到达额定运行转速,所以需要逐渐提高电压,使直流电动机保持足够的电磁转矩输出以带动负载达到预期的运行转速。
该方法在启动过程中的能量损耗小、启动平稳、便于实现自动化,但需要可调节直流电源增加了初投资。
4.3电枢回路串电阻启动:在电枢回路串入电阻以限制启动电流的方法称为串电阻启动。
根据公式1可知:增加电枢回路总电阻Ra的数值即可以降低电枢回路总电流Ia的值,从而有效地控制电动机启动过程中的电流。
启动过程中,由于电动机的转速增加,使反电动势增加,因而这个过程中电枢电流会逐渐下降,导致输出电磁转矩逐渐减小,而负载转矩没有改变,从而使直流电动机出现
加速乏力的现象,难以到达额定运行转速,所以启动过程中应分级切除电阻。
切除电阻时电动机电枢电流会突然增加许多,使电动机输出电磁转矩随之增加许多,以使电动机保持足够大的转矩带动负载达到额定运行转速。
但该方法由于分级切除电阻使电枢电流值发生阶跃变化,所以属于分级启动,启动不平稳平滑性差;启动时热损耗大节能性较差。
但相比降压启动设备初期投资要小。
5结论:直流电动机启动时因为外加电压全部加在电枢电阻上,该电阻又很小,致使电动机启动过程中电流很大,所以一般不允许直接启动。
为了限制过大的启动电流,多采用降压启动和电枢回路串电阻启动方法。
这两种启动方法可以有效的控制电动机启动电流,并使直流电动机的启动过程变得平稳,体现出很强的实用性和经济性。
6结束语:通过上述对动车组牵引系统牵引电动机的研究,总结了几种电动机启动的方法,使大家更能清楚准确的理解牵引电动机的启动控制。
7参考文献
1、CHR3型动车组电气系统简介
2、高速动车组调试应知应会。