直流电动机的启动

8.1.5　直流电动机的启动

为了保证直流电动机的正常启动，通常要求：

（1）足够大的启动转矩T_S，但T_S不能太大，否则会造成机械碰撞；

（2）启动电流I_S限制在允许范围内，通常为额定电流的1.5～2.5倍，电流太大会使电机不能换向，并且还会急剧发热；

（3）启动时间短；

（4）启动设备简单、经济、可靠。

直流电动机启动的方法有：

（1）直接启动；

（2）电枢回路串电阻启动；

（3）降压启动。

1．直接启动

直接启动是在不采取任何限流措施的情况下，电枢绕组直接接额定电压启动。启动瞬间，转子转速n=0，电枢绕组的反电势_ae0ECnφ==，在加额定电压U_N时，电枢的启动电流I_S为：

直流电动机的电枢电阻R_a通常是很小的，此时启动电流I_S＞＞I_N，会把电枢绕组和换向器烧坏，这是不允许的。同时，由于启动转矩_SSTI∝，所以_ST也很大，可能造成机械碰撞而损坏生产机械。因此除了微型直流电动机由于_aR大可以直接启动外，一般直流电动机都不允许直接启动。

2．电枢回路串电阻启动

为了避免直接启动造成的不良影响，可以在电枢回路中串接启动电阻_SR，以限制启动电流_SI。加入起动电阻_SR以后，起动电流减小。随着转子转速的上升，电枢中的反电势_aeECnφ=也增加，相应电枢电流减小了。为了在启动过程中维持一定的电磁转矩，应使起动电阻在电枢电路中逐步地被切除掉，当转速达到额定值时，起动电阻应全部被切除。

图8-8　并励电动机启动变阻器接线图

注意，在启动和运行中，直流电动机励磁绕组要可靠连接，不允许断路，否则磁通非常弱（主磁极只有很小的剩磁），此时，反电势_aeECnφ=接近于零，使电枢电流很大，电枢绕组和换向器可能被烧毁；电磁转矩T=CφI很小，Ta可能无法启动；空载运行时，转速急速上升出现“飞车”事故，危及设备和人身安全；负载运行时，负载转矩使电动机转速急速下降而停车。

3．降压启动

降低电源电压到U，启动电流

这样可以限止启动电流。在启动中，随着转速的升高，逐步升高电压U，直到最后升到额定电压NU下稳定运行。这种方法多用于发电机—电动机组。降压启动具有启动电流小，可平滑启动，能耗小的优点。