大修后的普通中、小型直流电动机空载试车时,除应注意上述三相交流异步电动机空载试车有关问题(见9.5.3节)外,还应注意以下问题。
(1)仔细检查换向器及电刷的良好情况。换向器表面应很光洁,没有机械损伤和火花烧焦的痕迹。电刷刷架压力及位置应适当,若受损严重则应换新品,并注意将其上的粉末清扫干净。
(2)合理选择启动方式。由于直流电动机的启动电流很大,最大冲击电流可达到额定电流的15～20倍,电网将受到电流冲击,所传动的机组也将受到机械冲击。因此,只有功率不大于4 kW,启动电流为额定电流6～8倍的小型直流电动机才适于直接启动。功率大的中、小型直流电动机常采用如图14-2所示电阻降压启动电路,在电枢电源电压一定的情况下,利用(R1+R2+R3)将启动电流限制在额定范围。启动时,利用开关K1、K2、K3逐级将R1、R2、R3短接。大、中型直流电动机应采用降压启动方法,即使其电枢绕组由单独的电源供电,用降低电源电压的方法限制启动电流。
图14-2 电枢绕组串接电阻启动法
(3)串励式直流电动机不能进行空载试车。串励式直流电动机进行空载试车时应带上负载。这是因为,串励式直流电动机的机械特性是一种软特性。在空载或轻载时,电动机的转速要比额定转速高好几倍,这种“超速”将使电枢承相当大的离心力,一旦超过直流电动机所能承受的机械能力,会导致电枢碎裂。由此可以推知,串励式直流电动机不能使用皮带或“绳索”传动。万一皮带或“绳索”折断、滑落,将变为空载,电动机因而会“飞转”起来,必将产生严重后果。
(4)容量较大的他励或并励直流电动机励磁电路中不能接保险丝。直流电动机的转速与励磁磁通成反比,磁通越小,转速越高。如果在励磁回路中接有保险丝,当保险丝在运转中因某种原因熔断时,励磁回路电流等于零,电动机中仅存有很小剩磁。电动机的转速可能达到不可允许的数值。因此,直流电动机的励磁回路中不能装保险丝,通用的作法是串接一只欠电流继电器,使其在失磁时动作,切断电枢回路的电源。
(5)小型串励式直流电动机可使用交流电源。小型串励式直流电动机不能使用交流电源,这是因为其电枢和磁场虽然同时改变方向,但于电枢与磁场是并联的,阻抗值不一样,因而通过的电流不同相,电动机运行性能将严重恶化。因此,可以使用交、直流电源的只能是小型串励式直流电动机。
(6)变速直流电动机应在最低转速上启动。对于变速直流电动机,应将其调速器设置在最低转速挡上启动。
(7)正、反转控制与制动方法。通常,可采用下面两种方法来使直流电动机反转:一是改变电枢电流的方向,即将电枢两端电压反接;二是改变励磁绕组的极性,即改变主磁场的方向。
在实际运行中,由于直流电动机的励磁绕组匝数较多,切断其电流时将产生较大的自感电动势,除使开关产生很大的火花外,还有可能击穿励磁绕组的绝缘。因此,要求频繁反向的直流电动机,应采用改变电枢电流方向来实现反转。
直流电动机有3种制动方法,即动力制动(能耗制动)、反接制动和发电制动(再生制动),常采用的是前两种。
动力制动:从电源处切断直流电动机的电枢供电回路,并将其接在一个附加电阻(也称制动电阻)上,利用电动机旋转的惯性,使电枢获得一个反向电流,起到制动作用。
反接制动:在电动机正常运行时,不改变励磁回路的方向,而将电枢绕组电压极性经一限流电阻突然反接以实现制动。此时,当电动机的转速下降为零时,必须切断电源。否则会发生反向启动。