7.7 直流电动机的启动和反转（课件）-《电机与变压器》同步精品课堂（高等教育出版社）

7.7 直流电动机的启动和反转 同步精品课堂 电机与变压器 高教版 1 学习目标 掌握直流电动机的启动 掌握直流电动机的反转 掌握并学会降压启动的内容 知识目标 能力目标 新知学习 一 、直流电动机的启动 直流电动机从接通电源开始，转子转速由静止升高到额定值的过程，称为启动过程。 启动过 程中，不但转速变化，电流、转矩也在变化。 直流电动机有全压启动、变阻器启动和降压启动三种 方法。 新知学习 一 、直流电动机的启动 1.全压启动 全压启动就是将电动机直接接到额定电压的电源上启动。图所示为并励电动机的全压启动接线图，启动时先合励磁开关S1, 以建立起磁场，然后合电枢开关S2 进行启动。 新知学习 一 、直流电动机的启动 1.全压启动 并励电动机全压启动过程时电流与转速的关系曲线如图所示。 新知学习 一 、直流电动机的启动 1.全压启动 合闸后，电流i。很快 上升到Isn=U/R, 产生启动转矩Tsr, 在启动转矩作用下，电动机开始转动并产生反电动势-E。 随着转速n 升高，-E 逐渐增大，电流i。开始下降，电磁转矩也开始下降，于是转速缓慢上升，直到 转矩与负载转矩相等时，转速才稳定下来，启动过程结束。 01 02 新知学习 一 、直流电动机的启动 1.全压启动 全压启动的优点是不需要其他设备、操作简便 缺点是启动电流大、启动转矩大、对工作机械 冲击较大、对电网影响较大，只适用于小型电动机。 03 04 新知学习 2.变阻器启动 Ist= 变阻器启动就是在启动时，将一组启动变阻器Rsr串入电枢回路，以限制启动电流，待转速上 升以后，再逐段将启动电阻切除，采取此法启动时的启动电流为 一 、直流电动机的启动 新知学习 2.变阻器启动 一 、直流电动机的启动 只要Rs 的数值选择适当，就能将启动电流限制在允许值范围内， 一般限制在额定电流的 2.5倍。 数值选择 变阻器启动广泛应用于各种中小型直流电动机中 应用 其优点是能根据需要限制启动电流；其缺 点是变阻器较笨重，启动过程中消耗很多电能。 优点 新知学习 3. 降压启动 一 、直流电动机的启动 降压启动就是在启动时通过暂时降低电动机供电电压的方法，来限制启动电流。 降压启动 要有一套可变电压的直流电源。 目前不少场合已经采用晶闸管电路作为直流电动机的可调电 源。 新知学习 3. 降压启动 一 、直流电动机的启动 电枢回路不必串联启动变阻器，直接与可调电源连接。使电压从零升至额定值，完成启动过 程。 但要注意，对励磁绕组的电压一开始就要加到额定值，否则启动电流仍很大，启动转矩却很 小，以至不能启动。 01 02 新知学习 例7-8 有一台并励直流电动机，它的额定输出功率为P₂N=25 kW,额定电压UN=110 V,额定 电流Ix=263 A,额定转速nx=1000 r/min,电枢绕组的电阻R。=0.04 Ω,求：(1)直接启动时，启 动电流大小?(2)若采用变阻器启动，将启动电流限制在额定电流的2.5倍，应串联电阻的阻值 是多少? 一 、直流电动机的启动 新知学习 解 (1)全压直接启动时，E₄=0 一 、直流电动机的启动 新知学习 解 (2)采用串电阻启动 一 、直流电动机的启动 新知学习 二 、直流电动机的反转 使用直流电动机的许多设备，常常要求电动机既能正转，又能反转，如龙门刨床工作台的往 复运动、电车的前进和后退等。 新知学习 二 、直流电动机的反转 直流电动机的电磁转矩是由主磁通和电枢电流相互作用而产生 的，改变其中任意一个的电流方向，就可以改变电磁转矩的方向。 新知学习 二 、直流电动机的反转 所以要使直流电动机反转的方法有两种： 1 保持电枢两端电压极性不变，把励磁绕组反接，使通过的励磁电流方向改变； 2 保 持励磁绕组电流方向不变，把电枢绕组反接，使通过它的电流反向。如果两电流方向同时改变， 则电动机旋转方向不变 新知学习 二 、直流电动机的反转 由于并励电动机的励磁绕组匝数很多，电感比较大，励磁电流方向改变时，会在绕组中产生 很大的自感电动势，在开关处产生火花，损坏开关。实际上， 一般都采用改变电枢电流方向的办 法来改变电动机的旋转方向。 1.直流电动机的启动方法中，全压启动适用于： A. 大型电动机 B. 中型电动机 C. 小型电动机 D. 重型电动机 课堂练习 答案：C 2.在直流电动机的启动过程中，电枢反应对主磁场的影响是： A. 增强主磁场 B. 减弱主磁场 C. 改变主磁场的相位 D. 保持主磁场不变 课堂练习 答案：B 3.直流电动机在启动时，通常需要限制启动电流，这可以通过在电枢回路中串联： A. 电容器 B. 电感器 C. 电阻器 D. 变压器 课堂练习 答案：C 4.直流电动机在反转时，保持电枢两端电压极性不变，将励磁绕组反接，会使电机： A. 转速增加 B. 转速减少 C. 反转 D. 停止 课堂练习 答案：C 5.直流电动机的调速通常不包括以下哪种方法？ A. 改变电枢电压 B. 改变励磁电流 C. 改变电枢电流 D. 改变电枢电阻 课堂练习 答案：C 6.直流电动机在启动时，电枢电流很大，这是因为： A. 电枢电压很高 B. 电枢电阻很小 C. 电枢反电动势为零 D. 励磁电流很大 课堂练习 答案：C 7.直流电动机的降压启动是通过什么方式来限制启动电流的？ A. 增加电枢电阻 B. 减少励磁电流 C. 降低电源电压 D. 增加电枢电感 课堂练习 答案：C 8.直流电动机在启动过程中，为了保护电机和电网，通常需要： A. 增加励磁电流 B. 减少电枢电流 C. 限制启动电流 D. 增加电枢电压 课堂练习 答案：C 课堂小结 1.简述直流电动机的启动。 2.简述变阻器启动。 3.简述全压启动的优点。 作业布置 感谢观看 $$