直流油泵电机启动回路优化

Ｃ ： 二 墨 ： 二 Ｒ ￣￣ ｒ 一一
一 一
： ： 笙： ｏ 一ｖ ・ ０ ６ １ １ Ｖ。 ， ／ ｍｉ Ｉ １ １ １ ． １ 、 １
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．
（ 、 ４ ） ，
／ ， ／ Ⅳ
２ ９５ ０
Ｃ ｒ Ⅳ＝９ ． ５ ５
Ⅳ＝０ ５ ８ ４ Ｎ ｍ／ Ａ
９ ． ５５×０． ０６１ １ ｆ 】 ０ 、
－ｏ ．
（ ９ ）
其 有利的 。
ｆ ２ ］ 江国栋． 无刷直流电机启动特性分析 南京工业职业技术学院学报 ，
２ ０ １ ０ （ ２ ） ．
ｎ＝ ３ ６ ０ ０— ２ ６ ． ６ ５
ｎ ＝ ３６００ — ７． ０１
＝
９ ． ５ ５×０ ． ０ ６１ １ ‘
７－ ０ １
３结论
参考文献 可以得到该直流 电动机电枢 回路 电阻启 动时的人为机 械特性 ［ １ 】 刘海亭， 汪剑呜， 窦汝振等． 无刷直流电机启动过程仿真研究 计算机仿 关 系式 ： ： ： ： ２ ６ ． ６ ５ ４ ％ ， ２ ０ １ ２ （ １ ） ．
９ ． ７ ５ ×１ ０ ×ｎ
电流约为 ７ ４ Ａ， 对应转速约为 ２ ２ ５ ８ ｒ ／ ｍｉ ｎ 。二次启动电流约为 ２ 倍 电 电枢 串电阻分级启 动方式为在额定 电源 电压下 ， 电枢 回路 串入 机额定电流大小 ， 满足实 际运行要求 ， 当分级电阻切除以后 ， 电枢电 分级起动 电阻 Ｒ ｓ ｔ ， 在起动过程中将起动 电阻逐步切 除。 良好的起动 流逐渐达到稳定 。从上述分析可 以看出 ， 这种启动方式会导致 因切 过程必须保证在 起动时每级起 动 电阻上有相 同的最大起 动电流 Ｉ ． 换造成二次启 动电流大于一次启动电流 ， 但是从整个过程来看 电枢 （ Ｉ ， ＝２ Ｉ ｅ ～ ２ ． ５ Ｉ ｅ ） 和相 同的切换 电流 Ｉ ， 以保证 电动机在起动过程 中有 最大启 动电流约为 ２倍的额定 电流大小 ， 其值满足 运行要求 ， 而且 大致相 同的加速度。 我们可 以看出该启动方式有一个显著 的优点 ， 就是可 以做 到缩 短启 电枢 串电阻分级启动方式 的启动 电阻计算 ： 动 时间 ， 这一点对于事故直流油泵 运行要求来说是极 其有 利的 。这 根据对直流 电动机电枢串电阻分级启 动过程进行分析 ， 由于直 种启动方式与之前 的二级启动方式相 比， 所 用元 器件 少 ， 故 障率低 ， 流 电动机 的转速不 能突变的特性 ， 可以得出电阻切换 瞬间 ， 电枢压 回路中无长期 带 电时间继 电器 ， 回路接线 简单 ， 稳定 性好 、 可靠 性 降是相等的结论 ， 则有 以下关系 ：
（ ５ ）
电磁式启动时间继电器 Ｋ Ｔ １改为电子式时 间继 电器 ，增 加一个启 动 中间继 电器 Ｋ１ ， 在额定电压下启动直流 电动机。通过观查我们可 以看出在直流电动机电枢 回路 中串入 １ ． １ ４ １ ）的电阻带原长轴液下
润滑油泵。
， Ｊ ０＝
／ （ Ｃ ①Ｎ ） ＝３ ６ ０ ０ ｒ ｐｍ
Ｉ ＝ 去＝ Ｎ Ｑ ． ５ ８ ４ ＝ ８ ６ ． １ ３ Ａ
－ —
（ １ ２ ）
：
Ⅳ
．Βιβλιοθήκη Baidu
为负载转矩与转速 的 ２ 次方成正 比， 可得到如下关 系式 ：
＝
从上述计算分 析可以看 出 ： 如果在该直流 电动 机的电枢 回路 中
ｆ １ １ 串人 １ ． １ ４ ０ 电阻启动 ， 一次启动 电流为 １ ． ５倍额定 电流大小 ， 稳态
高。 Ｉ ２ Ｒ ３ ＝ Ｉ １ Ｒ ２ — Ｒ ３ ＝ Ｒ ２＿ ＋ Ｒ ３ ： ３ １ １ ａ（ －Ｉ ｄＩ ￣ ） ２ 改 造后 实 际论 证 若启动级数为 ｍ，Ｒ ＝ ｍ Ｒ （ ２ ） 基 于上述理论分析计算 的基础 ， 对于原直流 电动机 的控制 回路 首先查 询厂家数据 ， 可 以得知直流电动机 的电枢电阻值 ： 进 行改造 ， 首先在直流 电动机 电枢 回路 中串人 １ ． １ ４ ０ 的 电阻 ， 取消 Ｒ 。： ０ ２ ５口 （ ３ ） 原 电磁 式启动 时间继 电器 Ｋ Ｔ ２ 、 Ｋ Ｔ ３ ， 以及接 触器 Ｋ Ｍ１ 、 Ｋ Ｍ ２ ， 将原
‘ 。
流大小整个官 动过程胃 时 ４ 秒， 这对于实隔
（ ８ ）
一
｝ ＝ 日 洧利的。
通过理论计算分析以及实际改造后的启动录波记录， 可以看出， 改造 后的直流电动棚控制回路 觯 ， 所用器件少， 而且回路中没有了 为了降低直流 电动机启动时对 直流系统 的影 响 ， 并减小对直流 长期带电时间继电器 ， 相比原来的控制回路提高了稳定ｌ 生和可靠陛， 更重 电动机本身 的损 坏 ， 在 满足顺利启 动情况下 ， 取最大启 动电流 Ｉ ＝ 要的是在该控制回路在不影响电网和对电机无损坏的前提下 ，使启动时 １ ． ５ Ｉ ｅ ， 可 以得 到 以 下 关 系 ： 间上大为缩短 ，这对于汽机事故直流油泵决速启动并建立油压来说是极
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直流油泵 电机 启动 回路优化
陆 欣
（ 浙江大唐 鸟沙山发 电有限责任公 司， 浙江 宁波 ３ １ ５ ７ ２ ２ ） 摘 要： 某厂的汽机 事故直流油泵电机额定功率为 ３ ０ ｋ Ｗ， 设计启动方式为二级启动 ， 启动时间继电器为长期带电电磁 式继 电器， 在 以 往的设备运行期 间， 多次发 生由于启动时间继电器故障导致事故直流油泵无法顺利启动 ， 造成油压不能顺利建立 。经技 术计算分析后 ， 将 启 动 时间继电器改为电子式继电器， 同时将启动方式改为一级启动 ， 并更改启动电阻， 在满足设备启动要求前提下， 大大缩短了启动时间。 关键词 ： 汽机事故直流油泵； 启动时间继 电器 ； 启动 电阻； 一级启动 １直流油泵电机优化计算 （ １ １ ） 结合公式（ １ ） 和公式（ １ １ ） 进行求解 ， 可得到两曲线 的交点为 ： 对于直流 电动机 ， 不采取任何 限流措施 ， 直接加额定 电压的起 动称直接起动。 直接起动具有起动转矩很大 、 不需另加起动设 备、 操 ｎ＝ ２ ２ ５ ８ ｒ ／ ｍｉ ｎ Ｔ＝５ ０ ． ３Ｎ． ｍ 作简便的优点 ； 同时直接启动也有缺点 ， 例如起 动电流很 大 ， 一般可 达额定 电流的 １ ０ ～２ ０ 倍。 过大启动 电流会造成换 向情况恶化 ， 产生 可以得到交点所对应 的电枢 电流为 ： 严重 的火花， 损坏换 向器 ， 引起电枢绕组的损坏 ； 过大的启动电流还 会 引起 电网电压 下降 ， 影 响其他负载的正常运行 ； 过大转矩 将损坏 等到直流 电动机 电枢 电流稳定后 ，将第一级启 动电阻切除 ， 此 拖动系统的传 动机构 。在起动时 ， 除低压 、 小容量外 ， 直流 电动机一 般不容许直 接起 动 ，必须设法 限制 电枢 电流 ，使其为额定 电流的 时切换转矩为 ： ３ ６ ０ ０ ｎ １ ． ５ — ２倍 ， 常用的方法有 降压启动和电枢串电阻分级启动。 下面结合 Ｔ： — １ ９１ Ｎ． ｍ ｆ １ ３ １ 本实例对电枢串电阻分级启动方式进行探讨。 切换 电流 大 小 为 ： 由于该直流电动机所带负荷为长轴液下润滑油泵 ， 该油泵轴功 Ｉ ＝ ＿３ ２ ７ Ａ （ １ ４ ） ＧＦ ＝ ０ ５ ８ ４ 【 ｌ 率为 ２ ６ ． ７ ｋ Ｗ， 额定 转速为 ２ ９ ７ ０ Ｗ ｍｉ ｎ ， 额定 转矩为 ８ ６ Ｎ ． ｍ， 负荷性质
ＴⅣ １ －９． ５ ５ Ｐ Ｎ
：
ｒ ６ 、
为 电动 机 的 理想 空载 转 速 。
９ ７ ． １ ２ Ⅳ． ｍ
可 以得到该直流电动机 的固有机械特性关 系式 ：
： ； — ：
启动时 ， 分级启动电流大小约为 １ ． ５ 倍 的额定电流 ， 稳态 电流约 为９ １ Ａ， 略大于理论计算值， 这是由于理沦汁算采用的负荷特陆膜型与 实际负荷特ｆ 生 有 一定差异必然会造成误差存在，但从实验结果来看该方 （ ７ ） 案可满足实际要求。将第—级分级电阻切除后 ， 电枢电流开始上升， 最大 值约为额定电流的 ２ 倍， 之后电枢电流开始减小并达到稳定， 约为额定电