Пуск двигателей постоянного тока

Способы пуска и регулирования частоты вращения.

При пуске в ход необходимо:

1) обеспечить надлежащий пусковой момент и условия для достижения необходимой скорости вращения;

2) предотвратить возникновение чрезмерного пускового тока, опасного для двигателя.

Возможны три способа пуска двигателя в ход:

1) прямой пуск, когда цепь якоря подключается непосредственно к сети на её полное напряжение;

2) пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений, включаемых последовательно в цепь якоря;

3) пуск при номинальном напряжении цепи якоря.

Самым распространенным является пуск с помощью пускового реостата или пусковых сопротивлений ПР (рис.8.14)

При работе двигателя ток в цепи якоря (8.18)

(8.28)

Напряжение U и сопротивление обмотки якоря R_Я –величины постоянные.

В начальный момент пуска (n=0, Е=0) пусковой ток якоря

I_П=U/(R_Я+R_В), (8.28)

где R_В – сопротивление пускового реостата, или пусковых сопротивлений.

Для снижения мощности потерь в якоре, его обмотку изготавливают из медных проводов с малым сопротивлением (порядка десятых - сотых долей Ома). Поэтому пусковой ток в 10 – 50 раз превышает номинальный. Такой большой пусковой ток весьма опасен для двигателя:

- во-первых, он может вызвать в машине «круговой огонь», что весьма опасно для коллектора и щеток;

- во-вторых, при таком токе в двигателе развивается чрезмерно большой пусковой момент, который оказывает ударное действие на вращающиеся части двигателя и может механически их разрушить;

- в-третьих, большой пусковой ток вызывает также разное падение напряжения в сети, что неблагоприятно отражается на работе других потребителей, включённых в эту сеть.

Напряжение сети может снизится, что отрицательно действует на других потребителей. Ввиду этого прямой пуск возможен для двигателей малой мощности (до 1 кВт), разгон которых происходит быстро, а их обмотки не успевают нагреться.

Реостатный пуск двигателя – получил наибольшее распространение, когда в цепь якоря вводится добавочное сопротивление – пусковой реостат ПР, включенный последовательно в цепь якоря (рис.8.14 а, в). Значение сопротивления пускового реостата выбирается из условия ограничения пускового тока до значения: I_П≤(2÷2,5)I_{Н .} Тогда I_П=U/(R_Я+R_П)≤(2÷2,5)I_Н, а сопротивление пускового реостата

R_П≥0,4(U/I_Н)-R_Я.

Для обеспечения необходимого пускового момента при ограниченном пусковом токе важно, чтобы магнитный поток был максимальным. Так как вращающий момент двигателя М прямо пропорционален потоку [см. (8.9)]

(8.30)

То для облегчения пуска двигателя параллельного и смешанного возбуждения (рис. 8.13 а, в) сопротивление реостата в цепи возбуждения R_В следует полностью вывести (R_В =0) – положение 1. Поток возбуждения в этом случае получает наибольшее значение и двигатель развивает необходимый вращающий момент при меньшем токе якоря. По мере разгона ЭДС возрастает, ограничивая величину тока, а вращающий момент уменьшается. Исходя из этого, реостаты R_П и R_В следует постепенно выводить в рабочее положение 2.

Применять пусковые реостаты для двигателей большой мощности нецелесообразно, так как это вызвало бы значительные потери энергии. Поэтому в двигателях большой мощности применяют реостатный пуск путём понижения напряжения. Примером тому является пуск тяговых двигателей электровоза переключением их с последовательного соединения при пуске (рис. 8.14 б) на параллельное (рис. 8.14 а) при нормальной работе или пуск двигателя по схеме «генератор-двигатель».

Для изменения направления вращения (реверсирования) двигателя необходимо изменить направление тока в якоре (вместе с добавочными полюсами и компенсационной обмоткой) или в обмотке (обмотках) возбуждения.

Дата добавления: 2014-01-04