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1、第 09 讲,直流电动机的起动及工作特性,1.直流电动机的起动2.直流电动机的工作特性,1.直流电动机的起动方法,直流电动机由原始静止状态，接通电源，加速至一定的工作转速，这一过程称为起动。对起动要求：转矩较大，起动快，提高生产率；电流不能太大，以免危害电源及电机；设备简单，便于控制。直流电动机直接接额定电压起动时，会遇到一定的问题。,直接起动遇到的问题,直接启动时遇到的主要问题启动电流太大（损坏电枢绕组，且可能导致换向器环火）；其次是启动转矩太大(造成机械撞击，损坏机械部件)。,他励直流电动机应该满磁通启动,如果励磁太小甚至断线，可能导致“飞车”现象。,满磁通空载直接启动的转速与电枢电流变化
2、,启动方法,为了限制启动电流而采取的措施称为启动方法。一般有两种启动方法：电枢回路串电阻；降低电枢电压。,方法一 电枢回路串电阻启动,操作：逐级切除启动器的电阻直至全部切除,方法二、降电枢电压启动,操作：逐渐升高电压直到额定电压,【例题】一台他励直流电动机，已知：,拖动额定大小的恒转矩负载运行，不计空载转矩。【求】若采用电枢串电阻启动，启动电流Is=2IN时，应串入的电阻值和启动转矩的大小。若采用降压启动，条件同上，电压应降至多少并计算启动转矩。,（额定功率）,（额定电流）,（额定转速）,（电枢电路总电阻）,（额定电压）,【解】(1)串电阻启动时,(2)降低电枢电压启动时,【例题】一台并励直流
3、电动机，已知：,（额定功率）,（额定电压）,（效率）,（电枢电阻）,（起动电流范围）,设计一个起动变阻器，【求】变阻器应有的级数及每级电阻值。,【解】,（最大起动电流）,（最小起动电流）,（比值）,今令R1为电枢回路全部串联电阻值,R2为切除1级后电枢回路全部串联电阻值,R3为切除2级后电枢回路全部串联电阻值,切换瞬间电机转速未变，Ea=CeFn也未变，电源电压未变，所以电阻压降未变。即,（停止）,该起动器应设计为8级,直流电机起动变阻器设计方法总结,2.直流电动机起动过程仿真,【题目】一台他励直流发电机，已知,（额定电压）,（励磁电压）,（励磁绕组的电阻）,（励磁绕组的电感）,【要求】建模仿
4、真该电动机的直接起动过程。,（电枢绕组电阻）,（电枢绕组的电感）,（互感）,（转动惯量）,（摩擦系数）,（空载）,【解】励磁回路方程：,电枢回路方程：,转动方程：,【编程】编写matlab程序，调用matlab中的ode23解微分方程。,function dydt=blddjqd_zhs(t,x)Uf=230;Ua=230;Rf=123;Ra=0.56;La=0.0005;Lf=5.5;Gaf=0.81;J=0.255;Rr=0.0000;Mj=0.0000;dydt=(Uf-Rf*x(1)/Lf;(Ua-Gaf*x(3)*x(1)-Ra*x(2)/La;(Gaf*x(2)*x(1)-Rr*x
5、(3)-j)/J;,tsp=0,0.5;x0=0,0,0;t,x=ode23(blddjqd_zhs,tsp,x0);figure(1);plot(t,x(:,1);xlabel(Time(s);ylabel(If(A);figure(2);plot(t,x(:,2);xlabel(Time(s);ylabel(Ia(A);figure(3);plot(t,x(:,3)*60/(2*pi);xlabel(Time(s);ylabel(n(r/min);,【仿真结果】励磁电流随时间变化波形,电枢电流随时间变化波形,电动机转速随时间变化波形,本讲小结,直流电动机的起动,1.直流电动机的起动方法2.直流电动机起动过程仿真,
