В момент, пуска n=0 и Е=0, а ток принимает значения Iя=U/Rя . Так как Rя мало, Iя во много раз превышает номинальный ток, что недопустимо. Поэтому пуск двигателя осуществляется либо с помощью пускового реостата Rn,либо при пониженном напряжении U, так, чтобы Iя,n≤(2....2,5)Iя.ном.Для сохранения достаточной величины Mn запускают ДПТ при максимальном потоке, для чего регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения полностью выводят. По мере увеличения частоты вращения якоря увеличивается Е , уменьшая Iя. 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 Iном 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 Iп = U/(rя + rп). r выбирается так, чтобы Iп/Iном = 1,5 - 2,5.
В процессе разгона в якоре появляется против ЭДС и:
I = (U - E)/(rя + rп).
По мере увеличения ω возрастает Е и при r = constуменьшается Iя и момент, развиваемый двигателем. КогдаМ = Мс возрастание ω прекращается и т.д. Пуск происходит быстро и легко, когда двигатель развивает значительный момент, превышающий Мс. Поэтому пуск производится при Фмах, для чего реостат в цепи возбуждения полностью выводится. Схема двигателя должна быть собрана так, чтобы Iв не зависел от Iя 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 rп и вывести регулировочное rр 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 rп.
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(rя + rп)]/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 rп велико и скорость быстро возрастает (1) до ω, при котором I обеспечивает создание электромагнитного момента, равного моменту сопротивления. Если вывести первую ступень rп, ток и М увеличатся скачком, что приведёт к увеличению ω до ω2(2). Выводя последнюю ступень rп, 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.