[发明专利]一种直流电机强行励磁启动的系统及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及电机领域，尤其涉及一种直流电机强行励磁启动的系统及其方法。

背景技术

目前，由于直流电机相对于交流电机调速较为方便，具有调速较为平滑、调速范围广等优良的调速性能和起动转矩大等优点，所以直流电机较为广泛的应用于很多工业场合，尤其是他励直流电机，特别适用于重载大容量的场合，如水泥厂回转窑电机等场合。

电机在接通电源后，由静止状态加速到稳定运行状态的过程中，在起动的瞬间，起动转矩T_st和起动电流I_st分别为：

T_st=C_TΦI_st

I_st=U_n/R_a

其中，T_st为起动转矩、C_T为电机常数、Φ为磁通、I_st为起动电流、U_n为电枢电压、R_a为电枢电阻。

当电机起动时由于转速n=0，电枢电动势E_a=0，而且电枢电阻R_a很小，所以起动电流将达到很大值，过大的起动电流将引起电网电压下降、使得电机的换向恶化；同时过大的冲击转矩会损坏电枢绕组和传动机构。为了限制起动电流过大传统的直流电机调速均采用三相整流调速控制器来进行直流电机的调速，既在要求重载启动瞬间他励直流电机的电流较大而启动后电流又较小的情况时，需要通过直流调速器调整电流来进行直流电机的调速，这就需要直流调速器的选型是该直流调速器的额定电流大大高于直流电机的额定电流，如额定电流为100A的他励直流电机需选用额定电流为200A的直流调速器，这样就造成非常大的电能浪费。

发明内容

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

本发明公开了一种直流电机强行励磁起动系统，其中，包括：

一直流调速器和一励磁调速器，所述直流调速器与一他励直流电机电连接，所述励磁调速器与所述他励直流电机电连接，以用于调整所述他励直流电机的磁通。

上述的直流电机强行励磁起动系统，其中，还包括一直流电源，所述直流电源通过所述直流调速器与所述他励直流电机电连接。

上述的直流电机强行励磁起动系统，其中，所述直流调速器的输出电流值大于额定电流值。

上述的直流电机强行励磁起动系统，其中，所述直流调速器的电流输出值优选的为额定电流的两倍。

本发明还公开了一种直流电机强行励磁起动方法，其中，包括以下步骤：

步骤S1：在一他励直流电机上电连接直流调速器和励磁调速器，一直流电源通过所述直流调速器为所述他励直流电机提供电源；

步骤S2：将所述直流调速器的输出电流减小或保持不变，通过提升所述励磁调速器的磁通，以使得所述他励直流电机的转矩达到设定值。

上述的直流电机强行励磁起动系统，其中，所述直流调速器的输出电流值大于额定电流值。

上述的直流电机强行励磁起动系统，其中，所述直流调速器的电流输出值优选的为额定电流的两倍。

本发明一种直流电机强行励磁启动的系统及其方法，在保持直流调速器的输出电流不变或减小的情况下，通过励磁调速器增大他励直流电机的磁通，从而使得他励直流电机的转矩达到设定值，这样在要求重载启动瞬间他励直流电机的电流较大而启动后电流又较小的情况时，直流调速器的输出电流不需要过大，就能使得他励直流电机的转矩达到设定值，从而能有效的节省电能。

附图说明

通过阅读参照如下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征，目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明一种直流电机强行励磁启动的系统及其方法的结构示意图；

图2是他励直流电机开路时电枢电压和励磁电流的关系示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创造特征、达成目的和功效易于明白了解，下结合具体图示，进一步阐述本发明。

图1是本发明一种直流电机强行励磁启动的系统及其方法的结构示意图；如图1所示，本发明公开了一种直流电机强行励磁起动系统，包括：分别与他励直流电机3电连接的直流调速器2和励磁调速器4，其中，直流电源1通过直流调速器2与他励直流电机3电连接，以提供其电能。

进一步的，直流调速器2的输出电流值大于额定电流值，优选的，直流调速器2的电流输出值为额定电流的两倍，如过载200％的1700A的直流调速器，起动时输出电流为3400A。