Пуск двигателей постоянного тока.

В момент, пуска n=0 и Е=0, а ток принимает значения I_я=U/R_я . Так как R_я мало, I_я во много раз превышает номинальный ток, что недопустимо. Поэто­му пуск двигателя осуществляется либо с помощью пускового реостата R_n,либо при пониженном напряжении U, так, чтобы I_я,n≤(2....2,5)I_я.ном.Для сохранения достаточной величины M_n запускают ДПТ при максимальном потоке, для чего регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения полностью выводят. По мере увеличения частоты вращения якоря увеличивается Е , уменьшая I_я. Надобность в пусковом реостате отпадает, он по­степенно выводится, и ток якоря достигает значения, определя­емого нагрузкой двигателя. Изменение момента и частоты вращения двигателя постоянного тока при пуске происходит так же, как у асинхронного двигателя.

Реостатный пуск применяется в большинстве случаев в связи с использованием простого и недорогого пускового устройства. Пуск изменением напряжения на якоре очень удобен, т.к. осуще­ствляется плавно и экономично, но требует регулируемого источ­ника постоянного напряжения. Применение такого способа пуска целесообразно в том случае, если регулируемый источник постоян­ного напряжения необходим также и для изменения частоты враще­ния двигателя. .

Пуск двигателя можно осуществить прямым включением в сеть, введением реостата в цепь якоря или же изменением напряжения источника питания. Пуск непосредственным включением применяется для двигателей небольшой мощности (до 1 - 2 квт). Сначала в обмотке якоря отсутствует против ЭДС и бросок тока превышает I_ном в 8-10 раз, а механический удар воздействует на детали передачи. Большие толчки тока вредно отражаются на работе остальных потребителей. У малых двигателей разгон происходит быстро (0.1 - 0.3 с), якорь не успевает нагреться, а толчок тока небольшой. Для ограничения I в цепь якоря включён пусковой реостат, сопротивление которого по мере разгона постепенно выводится I_п = U/(r_я + r_п). r выбирается так, чтобы I_п/I_ном = 1,5 - 2,5.

В процессе разгона в якоре появляется против ЭДС и:

I = (U - E)/(r_я + r_п).

По мере увеличения ω возрастает Е и при r = constуменьшается I_я и момент, развиваемый двигателем. КогдаМ = М_с возрастание ω прекращается и т.д. Пуск происходит быстро и легко, когда двигатель развивает значительный момент, превышающий М_с. Поэтому пуск производится при Ф_мах, для чего реостат в цепи возбуждения полностью выводится. Схема двигателя должна быть собрана так, чтобы I_в не зависел от I_я и не изменялся пи манипуляциях с пусковым реостатом. Поэтому цепь возбуждения всегда включается на независимое питание от источника. При остановке двигателя и отключении его следует ввести r_п и вывести регулировочное r_р в цепь возбуждения, т.е. подготовить двигатель к следующему пуску.

При пуске двигателя с независимым возбуждением сначала надо включить цепь возбуждения и только после этого подключить цепь якоря с введённым r_п.

Рис. 53. Схемы включения двигателей постоянного тока.

При параллельном возбуждении движок пускового реостата одновременно скользит по пластине, к которой присоединён один из зажимов цепи возбуждения, чем обеспечивается независимое питание её от источника. С пластиной же соединён начальный конец пускового реостата. При отключении движок пускового реостата ставится в положение О и не касается ни начального контакта пускового реостата, ни пластины а. Цепь возбуждения остаётся замкнутой на пусковой реостат и якорь, которые поглощают энергию, запасенную в обмотке возбуждения. Учитывая, что E=const, имеем ω = [U - I(r_я + r_п)]/c Ф₀. По мере уменьшения тока скорость возрастает по линейному закону. При различных r получаем семейство прямых, пересекающихся в точке идеального Х.Х. I = 0; ω₀ = U/c Ф₀.

Рис 54. Процесс пуска.

При включении r_п велико и скорость быстро возрастает (1) до ω, при котором I обеспечивает создание электромагнитного момента, равного моменту сопротивления. Если вывести первую ступень r_п, ток и М увеличатся скачком, что приведёт к увеличению ω до ω₂(2). Выводя последнюю ступень r_п, переходим на естественную характеристику двигателя (3), получая конечное значение ω, соответствующее точке А. У двигателя с последовательным возбуждением невозможно перед включением якоря установить наибольший поток. Пуск осуществляется включением в сеть и постепенным введением r . При отключении не надо принимать особые меры для поглощения энергии ОВП, т.к. w невелико.

Включение двигателя со смешанным возбуждением в принципе такое же, как и двигателя с параллельным возбуждением.

49. Способы регулирования частоты вращения якоря двигателя постоянного тока.Частоту вращения электродвигателей постоянного тока регулируют тремя способами: изменением сопротивления цепи якоря, изменением подводимого к электродвигателю напряжения и изменением магнитного потока. Первый способ малоэкономичен, и его применяют редко.

Регулирование частоты вращения вала изменением магнитного потока является наиболее распространенным. Величина потока изменяется реостатом. Увеличивая его сопротивление, уменьшают силу тока возбуждения и магнитный поток, что приводит к увеличению частоты вращения. Таким образом, при уменьшении магнитного потока механические характеристики представляют собой несколько прямых линий, не параллельных естественной характеристике и имеющих тем больший наклон, чем меньшим потокам они соответствуют. Число их зависит от числа секций на реостате. При большом числе секций на регулировочном реостате частота вращения регулируется практически бесступенчато.