[发明专利]一种直流电动机的强励电路、控制电路及设备

说明书

本发明提供一种直流电动机的强励电路、控制电路及设备，涉及电动机领域。本发明能够增大电动机启动时的励磁电流，提高电动机的启动速度，降低直流电动机启动过程中的冲击电流；同时还能避免过励超速现象的发生。该强励电路包括：用于在串阻降压单元具有第一电阻值时，控制强励电路的第一端的电位低于强励电路的第二端的电位，等效于在直流电动机励磁绕组回路中串联一个电压源，从而提高了励磁电压；强励电路还用于在串阻降压单元具有第二电阻值时，控制强励电路在保持直流电动机励磁绕组回路中电流不间断的前提下，分步骤将强励电路的第一端与强励电路的第二端短接。本发明应用于对直流电动机的控制。

技术领域

本发明涉及电动机领域，尤其涉及一种直流电动机的强励电路、控制电路及设备。

背景技术

发电厂发电机润滑油系统是为汽轮机和发电机各主轴承、推理轴承、盘车装置以及相关密封油系统提供可靠的润滑(密封)油源，并保持相应的油压。若该系统失控将导致汽轮机和发电机损坏而停机，损失十分严重。因此当前的润滑油系统在主油泵之外还另外配备了交、直流润滑油泵。当系统运行时出现主油泵故障导致油压降至一定值时，交、直流润滑油泵自动联动，交流润滑油泵优先启动运行，若并发交流润滑油泵故障无法解除时，直流润滑油泵作为最后的保障，必须能够安全可靠地启动运行。而直流电动机作为直流润滑油泵中的核心部件，该部件的可靠启动运行是决定直流润滑油泵可靠启动的关键。

目前，在直流电动机启动时，若直接将电源电压加载到电动机上，启动电流会达到额定电流的10-20倍，此时启动过程中会烧毁电机(烧毁机理是电枢换向器与电刷之间因过流产生很大的电火花，伴随高温的产生，致使换向器表面换向片烧蚀熔化而损坏)。为了避免直流电动机启动电流过大的问题，当前更多直流电动机采用了无级调速软启动的方式，但这种启动方式存在启动速度慢等问题。为了既要满足电动机快速启动的要求，又要减少启动过程中电流对电机自身电气结构的冲击，现有技术中一般通过串阻降压启动方式，即通过选择合适的串联启动电阻将电机启动电流限制在额定工作电流的5倍以内。

如图1所示，为现有技术中通过串阻降压启动方式控制直流电动机启动的一种经典电路。其中，DS为电动机转子(又称电枢)，LC为电机定子主磁极中的励磁绕组，1RD和2RD为带熔断指示报警的熔断器；TA为停止开关(实际应用中TA可理解为现场就地控制开关和远方控制接点的串联)；QA为启动开关(实际应用中QA可理解为现场就地控制开关和远方控制接点的并联)； KM为直流启动接触器(图中具体包括一个接触器线圈KM-1以及开关单元KM-2、KM-3、KM-4。直流启动接触器KM通过向KM-1通电，控制触点KM-2、 KM-3、KM-4导通)；1KM为电阻旁路接触器(图中具体包括一个接触器线圈 1KM-1以及触点1KM-2，直流启动接触器1KM通过向1KM-1通电，控制触点1KM-2)；R为串联启动电阻；端点+HM和端点-HM之间提供220V的直流电源。在电动机启动时，在按下QA启动开关后，KM-1加电，KM-1控制KM-2、 KM-3、KM-4导通。经过串联启动电阻R分压，使电枢DS上的启动电流限制在额定工作电流的5倍以内。

针对上述方法，发明人发现，即便利用串阻降压启动方式将电枢上的启动电流进行限制，该启动电流依然是额定工作电流的数倍。进而较大的启动电流会引起供电线路产生很大的电压降，从而导致励磁绕组两端电压同步下压，引起励磁电流减小，从而会导致电动机启动转矩变小，电动机启动时间变长。同时，由于较大的启动电流仍然可能导致换向器表面换向片的局部烧蚀，增大了设备维护工作量。

发明内容

本发明提供一种直流电动机的强励电路，能够增大电动机启动时的励磁电流，提高电动机的启动速度，降低直流电动机启动过程中的冲击电流，减小了电动机电枢换向器表面的烧蚀、延长换向器与电刷的使用寿命；同时增大的励磁电流与电动机的转速成反比，当电动机的转速接近额定转速时，励磁电流恢复至正常水平，避免了过励超速现象的发生。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：