电动叉车和电动牵引车直流串励电动机的启动控制

电动叉车或电动牵引车在作业过程中，由于要频繁地进行启动、加速和制这些动作都是通过对电动机的控制来实现的。因此，对直流电动机实行及动，时、有效的控制是十分重要的。目前，对串励型直流电动机的控制主要有启动控制、调速控制和反转控制等几种型式。

直流串励电动机不能直接接入电源进行启动。因为在启动瞬间，电动机的转速为零，即n=0，此时反电动势E=0，根据电源电压与反电动势以及电阳压降的关系可知，此时的电枢电流(称为启动电流，用I表示)为:Ist=(U-EA)/(RA+RW)=U/(RA+RW)

由于电动机启动瞬间 E=0，又因为直流励电动机的磁极绕组的电阻 R和电枢绕组的电阻 Ra都很小，故启动时的电流很大，约为其额定电流的10倍~20倍。

这样电动叉车和电动牵引车大的启动电流会在换向器上产生强烈的火花而烧坏换向器，同时还会使电动机及其所带动的机械产生很大的冲击，给工作机械带来危害，例如使叉车的货物产生猛烈撞击或使货物掉落等。

为了保证电动机在启动时，既有较大的启动转矩又不致烧毁换向器，一般限制在 1.5倍~2.5倍额定电流的范围之内。所采用的方法是降压启动，即降低电动机的端电压来启动。降压启动通常采取两种方法，即串接电阻降压启动和晶闸管调压启动。

图一所示，通过直流接触器 KM和启动电阻 R调节电动机的电流。在刚启动时，电动机电路中接入全部电阻 R(R=r1十r2)，此时启动电阻 R 与电动机分压，于是有:

UM=U-UR

式中:UM一一电动机的端电压;

U-电源电压;

UR一外接电阻上的电压降

图一  串接电阻启动

由上式可知，由于电动叉车和电动牵引车刚启动时接入全部启动电阻，启动电流在启动电阻上的电压降UR较大，故电动机的端电压 UM 较低。随着电动机转速升高，反电动势也逐渐增加，电压降 UR 也减小，UM 则升高，其转速n也随之升高。当启动电阻全部切除时，R-0，因而UR=0、UM=U，即电动机在电源的全电压下工作启动完毕。

上述启动过程可以用图二所示的启动特性曲线来表示。当图一中触头KM1及KM2，均断开时，全部启动电阻 (r1+r2) 接入，这时电动机的特性如图二中曲线1所示。曲线2相应于触头 KM1闭合，即电阻r1 切除时的机械特性，曲线3相应于触头 KM1和KM2都闭合，即全部启动电阻都切除时的机械特性。利用图中的特性曲线可以分析电动机启动过程中转速及转矩的变化情况。

图二 启动过程

电动叉车或电动牵引车这种启动方法只能分极启动，且启动电阻还有附加损耗，所以不经济，但这种方法简单、方便，故在小功率电动机中用得较广Um 逐渐增大转速从0逐步加快直到额定转速，实现启动，如图三所示。

图三 晶闸管调压启动

这种启动方法没有附加损耗，经济性好。因电压可以均匀地增加，使启动过程很平滑，目前在电动叉车和电动牵引车上基本都采用这种启动控制方式。