他励直流电动机的启动

（1）启动转矩足够大（Tst > TL 电动机才能顺利启动）。 （2）启动电流 I st 要限制在一定的范围内。
（3）启动设备操作方便，启动时间短，运行可靠，成 本低廉。
2.4Байду номын сангаас1 直接启动
直接启动就是在他励直流电动机
的电枢上直接加以额定电压的启动
方式，如图2.17所示。启动时，先 合Q1建立磁场，然后合Q2全压启动。
2.4.2 电枢回路串电阻启动
电枢回路串电阻启动即启动时在电枢回路串 入电阻，以减小启动电流 Ist ,电动机启动后，再 逐渐切除电阻，以保证足够的启动转矩。图2.18 为三级电阻启动控制接线和启动工作特性示意图。 电动机启动前，应使励磁回路附加电阻为零，以 使磁通达到最大值，能产生较大的启动转矩。
图2.18 他励直流电动机串电阻启动的机械特性
电枢回路串电阻启动（续1）
启动开始瞬间，电枢电路中接入全部启动电
阻 动，机启转动速电的流不断Ist 增Ra 加 R1U，NR2 电R3 枢达电到流最和大电值磁，转随矩着将电逐 渐减小，电动机沿着曲线1的箭头所指的方向变 化。当转速升高至 n1 ，电流降至 Ist（2 图中b点） 时，接触器KM1触头闭合，将电阻 R1 短接，由于
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；启动转矩也很大， 造成机械冲击，易使设备受损。因此，除个别容 量很小的电动机外，一般直流电动机是不容许直 接启动的。
对于一般的他励直流电动机，为了限制启动 电流，可以采用电枢回路串联电阻或降低电枢电 压启动的启动方法。
接，使励磁电流反向，磁通即改变方向。
（2）改变电枢电压极性 保持励磁绕组两端的电压极性不变，将电枢
绕组反接，电枢电流即改变方向。
他励直流电动机的反转（续1）
由于他励直流电动机的励磁绕组匝数多，电 感大，励磁电流从正向额定值变到反向额定值的 时间长，反向过程缓慢，而且在励磁绕组反接断 开瞬间，绕组中将产生很大的自感电动势，可能 造成绝缘击穿，所以实际应用中大多采用改变电 枢电压极性的方法来实现电动机的反转。但在电 动机容量很大，对反转速度变化要求不高的场合， 为了减小控制电器的容量，可采用改变励磁绕组 极性的方法实现电动机的反转。
2.4 他励直流电动机的启动
电动机转子从静止状态开始转动，转速逐渐上升， 最后达到稳定运行状态的过程称为启动。电动机在启动 过程中，电枢电流 I a 、电磁转矩Tem 、转速n都随时间变 化，是一个过渡过程。开始启动的一瞬间，转速等于零， 这转时矩的称电为枢启电动流转称矩为，启用动电表流T示st，。用一般对表直示I st 流，电对动应机的电的启磁 动有如下要求。
机械惯性转速不能突变，电动机将瞬间过渡到特 性曲线2上的c点（c点的位置可由所串电阻的大 小控制），电动机又沿曲线2的箭头继续加速。 当转速升高至 n2 电流又降至 Ist2（图中d点）时， 接触器 触KM头2 闭合，将电阻 短接R2 ，由于机械 惯性转速不能突变，电动机将瞬间过渡到特性曲 线3上的e点，电动机又沿曲线3的箭头继续加速。
图2.19 他励直流电动机 降压时的机械特性
2.4.4 他励直流电动机的反转
要使电动机反转，必须改变电磁转矩的方向， 而电磁转矩的方向由磁通方向和电枢电流的方向
决定。所以，只要将磁通 或任Ia 意一个参数改变
方向，电磁转矩即可改变方向。在控制时，通常 直流电动机的反转实现方法有两种：
（1）改变励磁电流方向 保持电枢两端电压极性不变，将励磁绕组反
2.4.3 降低电枢电压启动
降低电枢电压启动，即启动前将施加在电动机电枢 两端的电源电压降低，以减小启动电流 Ist ，电动机启动 后，再逐渐提高电源电压，使启动电磁转矩维持在一定 数值，保证电动机按需要的加速度升速，其接线原理和 启动工作特性如图2.19所示。较早采用发电机-电动机组 实现电压调节，现已逐步被晶闸管可控整流电源所取代。 这种启动方法需要专用电源，投资较大，但启动电流小， 启动转矩容易控制，启动平稳，启动能耗小，是一种较 好的启动方法。
启动开始瞬间，由于机械惯性，
电动机转速
，电枢绕组感应
电动势 n 0 ，由电动势平衡
方程式 Ea Ce n 0
可知
U Ea Ia Ra
启动电流 启动转矩
I UN
st
R
a
Tst CT Ist
（2-12） （2-13）
图2.17 他励直流电动机 的全压启动
直接启动(续1）
电枢回路串电阻启动（续2）
当转速升高至 n3 电流又降至 Ist2（图中f点） 时，接触器 KM3 触头闭合，将电阻 R3 短接，由 于机械惯性转速不能突变，电动机将瞬间过渡到 固有特性曲线4上的g点，电动机又沿曲线4的箭 头继续加速，最后稳定运行在固有特性曲线上的 h点，启动过程结束。电枢串电阻启动设备简单， 操作方便，但能耗较大，它不宜用于频繁启动的 大、中型电动机，可用于小型电动机的启动。