他励直流电机串电阻启动
他励直流电动机启动电阻计算
他励直流电动机启动电阻计算直流电动机启动电阻计算是指在直流电动机启动过程中，所需要的电阻值的计算。
启动电阻主要是为了控制电动机的起动过电流，防止电动机受到过大的电流冲击而损坏。
下面将从电动机启动原理、启动电流计算和电阻选择等方面详细介绍直流电动机启动电阻的计算。
一、直流电动机启动原理直流电动机启动过程中，由于电动机定子绕组的电阻性质，电动机的起动过电流会比额定电流大很多。
这是因为电动机在起动时，由于转子没有运动而感应电动机的电势是零，此时电动机的主磁场只是由励磁线圈提供，磁场较弱，电磁转矩也较小。
而电动机的旋转惯量需要通过电动机转子的惯性来克服，当电动机转子开始运动之后，才能发展出一定的电磁转矩。
因此，在电动机启动的瞬间，电机所需电磁转矩远大于额定转矩，此时的启动电流是很大的。
二、直流电动机启动电流计算直流电动机起动时的电流可以通过以下公式计算：I=(E-U0)/R其中，I为电动机启动电流，E为电动机绕组的电枢电压，U0为电动机绕组冷态的电枢电压，R为电动机绕组的起动电阻。
三、电启动电阻的选择直流电动机启动电阻的选择是需要根据电动机的启动特性和负载特性来综合考虑的。
一般来说，启动电阻的阻值可以根据电动机的起动电流来计算，然后选择与启动电流相匹配的电阻阻值。
而启动电阻的功率则需要根据实际需要来确定，一般来说，功率越大，启动时间越短，电阻的大小也需要相应地调整。
在选择启动电阻时，还需要考虑电阻的稳定性和耐压性等方面的要求。
电动机启动电阻需要经常工作在高电流下，因此电阻需要具备良好的散热性能，以防止电阻因过热而损坏。
此外，还需要选择能够承受电动机起动时的峰值电压的耐压电阻。
在实际应用中，为了提高电动机的性能和节约能源，也可以采用其他启动方式，如星三角启动、自耦启动等方法，此时的电启动电阻计算方法会有所不同。
对于大型的直流电动机，还可以采用电动机软起动器等设备来实现启动电流的控制，以达到更高的效率和性能。
他励直流电动机的启动方法
他励直流电动机的启动方法
嘿，朋友们！今天咱就来好好聊聊他励直流电动机的启动方法。
你看啊，就像我们人跑步前要先热热身一样，他励直流电动机启动也得有合适的法子。
直接全功率启动？那可不行哦，就好比让一个还没准备好的人突然冲刺，肯定得出问题呀！
先来瞧瞧电枢回路串电阻启动吧。
这就像给电动机加上了一个缓冲带，让它慢慢加速，不至于一下子受不了。
你想想，要是你猛地让一辆车从静止飙到高速，车能吃得消吗？肯定不行嘛！比如说一个工厂里的大型设备，用这种方法启动，就能平稳地进入工作状态啦，多棒呀！
还有降低电源电压启动呢。
这就好像轻轻推着电动机往前走，让它循序渐进地动起来。
举个例子，要是你去推一个很重的东西，你肯定也是慢慢地加大力气，而不是一下子使猛劲吧。
这种启动方法对电动机的冲击小了很多，能更好地保护它呢。
哎呀，咱说了这么多，总结一下就是，选用合适的启动方法对他励直流电动机来说太重要啦！就像给它找了一条最合适的路，让它能顺顺利利地跑起来呀。
可别小瞧这些方法，用对了，那电动机就能长久稳定地工作，要是
用错了呀，说不定啥时候就出毛病啦。
所以呀，大家一定要好好记住这些启动方法，让我们的他励直流电动机发挥出最大的作用！。
他励直流电动机串电阻启动的设计
他励直流电动机串电阻启动的设计直流电动机串联电阻启动是一种常见的启动方式，主要应用于较小功率的直流电动机，例如家用电器、小型机械设备等。
本文将从设计角度详细介绍串联电阻启动的原理、设计步骤和注意事项等内容。
一、串联电阻启动的原理串联电阻启动是通过在直流电动机的励磁回路中串联一定阻值的电阻，来降低电动机的电流起动冲击，从而实现平稳起动。
具体原理如下：1.启动过程中，电阻串联在励磁回路中，减小了直流励磁电流，降低了电枢绕组的电流冲击。
2.随着直流电动机转速的提高，励磁电流逐渐减小，当直流电动机达到运行速度时，电阻完全从回路中剔除。
二、串联电阻启动的设计步骤1.确定电机参数：包括额定电压、额定功率、额定转速、励磁电流等。
这些参数将决定所需的电阻大小。
2.计算起动时的励磁电流：通常起动时的励磁电流取额定电流的1.5倍至2倍之间。
3. 根据励磁电流和直流电动机的励磁回路电压计算所需串联电阻的阻值：串联电阻的阻值需满足电阻起动后，励磁电流达到起动时的设定值，可通过Ohm定律计算。
4.选择适当的电阻：根据计算所得的阻值，选择匹配的电阻进行串联。
三、串联电阻启动设计的注意事项1.电阻选择：根据计算得到的阻值，选择合适的电阻器进行串联。
电阻的耐压需要满足直流电机励磁回路的额定电压要求，并具备较好的散热性能。
2.电阻功率：电阻器需要具备足够的功率承载能力，以避免过载引起烧毁。
功率大小可根据电阻阻值和电阻串联前后电流计算得到。
3.励磁回路的稳定性：在设计中要确保电阻串联后励磁回路的稳定性，过大的串联电阻可能引起回路的不稳定，可能导致起动失败。
4.启动时间：串联电阻启动的时间一般较长，需要根据具体场合和电动机的特性来确定合适的启动时间。
四、串联电阻启动的优缺点优点：1.降低了直流电动机起动时的冲击电流，减少了电网压压降和设备的损坏。
2.启动过程简单，成本较低。
3.过载能力较强，承受短时过负荷。
缺点：1.启动时间长，启动效率低，启动过程中耗能较大。
直流电机串电阻起动
目录
第 1 章 ...........................................................................................1 1.1 直流电机的基本工作原理与结构...........................................1
n0 UN
n01 U1
n
n01
1
n0
N
Te O
U=0
O
Te
图6-4 改变磁通的人为机械特性
-n0
-UN
图6-3 改变电枢电压的人为的机械特性
当降低励磁电压或在励磁回路串接电阻 Rc ， 使励磁电流 I f 减小，由于
磁通与励磁电流在额定磁通以下时基本成正比，所以主极磁通减小了。根据机械
特性公式可知：
n
n0 A
nN
n
UN CeΦ
Ra CeCTΦN2
Te
（6-2）
O
TN
Tst
Te
图6-2 他励电动机固有机械特性
4
3.1.2 人为机械特性
由公式（6-1）可知，当改变电动机的参数电枢电压 Ua、励磁电流 I f 、电 枢外接电阻 R，可改变电动机的机械特性，这种人为改变参数引起的机械特性又 称人为机械特性。
n想空载转速 n0 升高，而斜率 增大， 使特性曲线倾斜 度增加，电动机的转速较原来有所提高，整个特性曲线均在固有机械特性之上， 如图 6-4 所示。
5
3、电枢回路串接电阻：
当保持电枢回路电压 Ua，励磁电流 If 不变，改变电枢回路的串接电阻 R， 电动机的理想空载转速 n0 不变，但机械特性的斜率 增大，特性曲线倾斜度 增加，且串入电阻越大，曲线越倾斜，其人为机械特性如下图所示。
直流电机串电阻启动
指导教师评定成绩：审定成绩：重庆邮电大学移通学院课程设计报告设计题目：直流电机的串电阻启动过程设计学校：学生姓名：专业：班级：学号：指导教师：设计时间：年月重庆邮电大学移通学院目录一、直流电动机的综述 (4)1.1直流电动机的基本工作原理 (4)1.2直流电动机的分类 (5)1.3直流电动机的特点 (5)二、他励直流电动机 (5)2.1他励直流电动机的机械特性 (5)2.2固有机械特性与人为机械特性 (6)三、他励直流电动机的起动 (7)3.1直流电动机的启动过程分析 (8)3.2他励直流电动机起动电阻的计算 (9)四、设计内容 (10)五、结论 (11)六、心得体会 (12)七、参考文献 (12)一、直流电动机的综述1.1直流电动机的基本工作原理图1 是一台最简单的直流电动机的模型，N和S是一对固定的磁极(一般是电磁铁，也可以是永久磁铁)。
磁极之间有一个可以转动的铁质圆柱体，称为电枢铁心。
铁心表面固定一个用绝缘导体构成的电枢线圈abcd，线圈的两端分别接到相互绝缘的两个弧形铜片上，弧形铜片称为换向片，它们的组合体称为换向器。
在换向器上放置固定不动而与换向片滑动接触的电刷A和B，线圈abcd通过换向器和电刷接通外电路。
电枢铁心、电枢线圈和换向器构成的整体称为电枢。
如果将电源正负极分别接电刷A和B,则线圈abcd中流过电流。
在导体ab中，电流由a 流向b，在导体cd中，电流由c流向d，如图（a）所示。
载流导体ab和cd均处于N和S 极之间的磁场当中，受到的电磁力的作用。
用左手定则可知，载流导体ab受到的电磁力F 的方向是向左的，力图使电枢逆时针方向运动，载流导体cd受到的电磁力F的方向是向右的, 也是力图使电枢逆时针方向运动，这一对电磁力形成一个转矩, 即电磁转矩T，其方向为逆时针方向，使整个电枢沿逆时针方向转动。
当电枢转过180°, 导体cd转到N极下，ab转到S极上，如图（b）所示。
他励直流电动机降压启动与串电阻启动分析与设计毕业论文
《电机与拖动》课程设计设计题目：他励直流电动机降压启动与串电阻启动分析与设计院（系、部）：专业班级：姓名：学号：指导教师：日期：摘要通过降低电枢电压或在电枢回路上串电阻，减小了直流电动机的启动电流与启动转矩，避免了电刷及换向器的烧毁与机械运动机构的损坏。
分析他励直流电动机降压启动的启动原理，以及多级电压的计算方法；设计一个降电压的多级启动系统。
分析他励直流电动机串多级电阻启动的启动原理，以及多级电阻的计算方法；求切除电阻时的瞬时转速和电动势；设计一个串电阻的分级启动系统。
做出了机械特性图，对启动特性进行了分析。
通过降低电枢电压或在电枢回路串电阻，减小了启动电流与启动转矩，达到了平稳启动的目的。
关键词：他励直流电动机降压启动串电阻启动机械特性目录1他励直流电动机的启动方法 (1)2他励电动机降压启动 (1)2.1降压启动的原理 (1)2.2各级启动的电压 (2)2.3降压启动实例与机械特性 (3)3 他励直流电动机串电阻启动 (5)3.1串电阻启动原理 (5)3.2各级电阻的计算 (6)3.3 串电阻启动实例与机械特性 (7)4结论 (10)参考文献 (11)1 他励直流电动机的启动方法直流电动机接入电源后，转速从零达到稳态转速的过程，称为启动过程。
直流电动机启动时有两条要求：第一，应有足够大的启动转矩T st ，以缩短启动时间，提高生产效率；第二，启动电流不能过大，一般要小于二倍的额定电流。
第三，启动设备要简单、经济、可靠。
a a a U E I R =+⨯(1) 直接启动[1]时，他励直流电动机电枢加额定电压U aN ，电枢回路不串任何电阻，此时由于转速n =0，电动势E =0，根据式(1)得到式(2)。
a Nst aU I R =(2)显然直接启动时启动电流将达到很大的数值，将出现强烈的换向火花，造成换向困难，还可能引起过流保护装置的误动作或引起电网电压的下降，影响其他用户的正常用电；同时由(3)可知，启动转矩也很大，造成机械冲击，易使设备受损。
他励直流电机的启动原理与运行
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。
他励直流电动机启动电阻计算
他励直流电动机启动电阻计算直流电动机是一种常见的电动机类型，其工作原理是通过直流电流在磁场中产生转矩实现电力转换。
在直流电动机启动过程中，起动电阻起到了很大的作用。
起动电阻用来控制直流电动机的起动电流和起动转矩，能够保护电动机和起动电流源。
本文将介绍如何计算直流电动机启动电阻。
首先，需要了解电动机的参数。
直流电动机的主要参数包括额定电压、额定功率、额定转速、起动转矩和起动电流。
这些参数可以从电动机的标牌或者技术资料中获得。
在计算启动电阻之前，需要知道电动机的起动方式。
直流电动机的起动方式有直接起动、串联起动和并联起动三种。
直接起动是指电动机直接接在电源上启动，串联起动是指电动机在启动过程中，以串联的方式连接起多个电阻，而并联起动是指电动机在启动过程中，以并联的方式连接起多个电阻。
对于直接起动和串联起动的电动机，启动电阻的计算相对比较简单。
启动电阻的值可以通过下面的公式计算得到：R启动=(U电源-U电动机)/I起动其中，R启动表示启动电阻的阻值，U电源表示电源的电压，U电动机表示电动机的电压（通常为额定电压），I起动表示电动机的起动电流。
这个公式的背后原理是利用欧姆定律，根据电流、电压和阻值之间的关系来计算启动电阻。
对于并联起动的电动机，其启动电阻的计算相对复杂一些。
在并联起动中，电动机和电阻是并联在一起的，所以电流通过电动机和电阻之间会分成两部分。
假设电动机的电阻为R电动机，电阻的总阻值为R总，电流I起动1通过电动机，电流I起动2通过电阻。
首先，可以得到电弧发生时电动机的电流和电阻的关系：I起动1=(U电源-U电动机)/R电动机然后，可以得到总电流和总阻值之间的关系：I起动2=(U电源-U电阻)/R总其中，U电阻表示并联起动中电阻的电压。
通过解这两个方程，可以得到电动机电阻的值R电动机和总阻值R总。
然后，起动电阻的值可以通过下面的公式计算得到：R启动=R总-R电动机这个公式的背后原理是通过总阻值和电动机电阻的差值来计算启动电阻的值。
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他励直流电动机串电阻启动仿真一、工作原理
电动机的起动是指电机合上电源后，从静止状态加速到所要求的稳定转速时的过程。
起动时把电动机电枢直接加上额定电压是不允许的，因为在起动前，电机转速为零，由电枢电势公式可知，Ea也为零，电枢绕组电阻Ra又很小，若此时加上额定电压，会引起过大的起动电流Is，Is = UN/Ra,其值可达额定值的10～20倍。
这样大的启动电流会产生强烈火花，甚至烧毁换向器；还会加剧电网电压的波动，影响同一电网上其他设备的正常运行，甚至可能引起电源开关跳闸。
直流电动机在电枢回路中串联电阻起动是限制起动电流和起动转矩的有效方法之一。
建立他励直流电动机电枢串联电阻起动的仿真模型，仿真分析其串联电阻起动过程，获得起动过程的电枢电流、转速和电磁转矩的变化曲线。
二、参数计算
有一台他励直流电动机，参数如下：
PN=100KW
UaN=440V
IaN=497A
nN=1500r/min
Ra=0.076Ω
若采用串电阻启动，所串电阻计算如下：
（1）选择I1和I2
I1=（1.5～2.0）IaN=(1.5～2.0)497A=(745.5~994）A I2=（1.1～1.2）IaN=(1.1～1.2)497A=(546.7~596.4）A 选择I1=850A ，I2=550A
（2）求出起切电流比β
5.1550
85021===I I β （3）求出启动时的电枢电路电阻Ram Ω=Ω==518.0850
4401I U R aN am (4)求出启动级数m 74.45
.1lg 076.0518.0lg lg lg ===βa aN R R m
故取m=5
（5）重新计算β，校验I 2
A A I I A A R R m a aN 57847
.185047.1076
.0518.0512======ββ 由上可知，I 2在规定的范围内。
（6）求出各级启动电阻
Ω=Ω⨯-=-=Ω=Ω⨯-=-=Ω=Ω⨯-=-=Ω=Ω⨯-=-=Ω
=Ω⨯-=-=1668.0076.0)47.147.1()(1135.0076.0)47.147.1()(0772.0076.0)47.147.1()(0525.0076.0)47.147.1()(0357.0076.0)147.1()1(4
545534344232332221a st a st a st a st a st R R R R R R R R R R βββββββββ 三、仿真原理图 （1）仿真原理图如下图所示
（2）模块参数设置
1、他励直流电机模块
直流电动机的参数设置窗口如图2所示，其中：
Preset model -预设模型选项，有一些模块中预先设定好参数的模型可以使用，本例没有使用预设模型，所以选定了No 选项；
电枢回路电阻Ra =0.076，电感H 002.0La =
励磁回路电阻Ω=240Rf
励磁绕组和电枢之间的互感H 185.0Laf =
电动机的转动惯量2m kg 33.0J ∧•=
初始角速度 1=ωs /rad
2、直流电源模块（DC Voltage Source）
3、其它参数设定
①Step时间从1~5分别为2.8S、4.8S、6.8S、8.8S、10.8S；
②timer时间设定为0.5S，另一参数为1；
③电阻按照计算值依次给定。
四、仿真结果
若直接启动，仿真图如下：
由以上两图对比可知，串电阻启动的启动电流小于直接启动时的启动电流。
从串电阻启动的仿真结果中可以看出，通过设定合适的串
联起动电阻的投入时间，起动电流可以控制在一定的范围内，同时电磁转矩也能够得到有效的降低，但转速需要在较长的时间内才能达到稳定。