Пуском ЭД наз. процесс разгона ЭД от 0 до установившейся скорости.
5. Способы пуска электродвигателей постоянного тока
Основные сведения
Для пуска электродвигателей постоянного тока применяют два способа:
1. прямой пуск;
2. реостатный пуск.
Прямой пуск
При прямом пуске двигатель включается непосредственно в сеть ( рис. 5.1 ), для
чего вручную ( при ручном управлении ) или при помощи аппаратуры ( при автоматизиро-ванном пуске ) замыкают контакты К1 и К2..
Рис. 5.1. Прямой пуск двигателя: а – схема пуска; б – пусковая диаграмма
Ток якоря двигателя определяется из ф-лы равновесия ЭДС (см.ранее)
I 
= 
При прямом пуске пусковой ток ЭД постоянного тока равен
І п = (10 – 20 ) І н
Такой пусковой ток для двигателя недопустим по 2-м причинам :
1. на коллекторе может возникнуть круговой огонь и получается режим КЗ двигателя, а следовательно выход двигателя из строя;
2. возникает ударный пусковой момент и механические повреждения .
Причины такого большого пускового тока :
1. малое сопротивление обмотки якоря;
2. отсутствие противоЭДС при пуске .
По Правилам Регистра, прямой пуск электродвигателей допускается при условии, что номинальная мощность двигателя не превышает 0,5 кВт,т.е. Р 
≤ 0,5 кВт.
Объясним эти причины более детально.
Как известно из СЭМ, обмотка якоря ЭД постоянного тока имеет очень малое активное сопротивление (от 3 до 10 % от Rн) .
Пусть электродвигатель имеет такие данные: напряжение U = 220 В, номинальная противоЭДС обмотки якоря Е 
= 210 В, сопротивление обмотки якоря двигателя R 
= 1 Ом.
Тогда номинальный ток якоря
I = = 
= 10 А.
При пуске скорость якоря ω = 0, поэтому противоЭДС обмотки якоря
Е = к* ω* Ф = к* 0* Ф = 0
( к – конструктивный коэффициент, величина постоянная, ω – угловая скорость якоря, Ф – магнитный поток, созданный параллельной обмоткой возбуждения L ).
Тогда пусковой ток якоря
I 
= = 
= 
= 220 А.
Таким образом, пусковой ток якоря I = 220 А превышает номинальный I = 10 А в 22 раза, что недопустимо.
После пуска двигатель начнет разгоняться, в обмотке якоря появится и станет увеличиваться противоЭДС обмотки якоря ↑Е = к↑ωФ, а ток якоря – уменьшаться.
Процесс пуска прекратится в точке «В», в которой скорость якоря и ток якоря имеют номинальные значения: ω = ω , I = I .
Допускаемые по условиям коммутации значения пусковых токов не должны превышать номинальный более чем в 2,5 раза, т.е. не должно нарушаться соотношение
I ≤ 2,5 I
Выясним, как можно уменьшить пусковые токи.
Как следует из формулы пускового тока якоря
I = ,
его можно уменьшить двумя способами:
1. увеличить знаменатель, т.е. увеличить при пуске сопротивления цепи обмотки якоря ( реостатный пуск );
2. уменьшить числитель, т.е. уменьшить при пуске напряжение на обмотке якоря.
Рассмотрим поочередно эти два способа.
Реостатный пуск
Схема реостатного пуска изображена на рис. 5.3.
Рис. 5.3. Реостатный пуск двигателя: а – схема пуска; б – пусковая диаграмма
При пуске замыкаются контакты К1 и К2, контакт К3 разомкнут. Через контакты К1 и К2 на обмотку якоря «А» и параллельную обмотку возбуждения «L» подается питание сети, а через разомкнутый контакт КМ3 в цепь обмотки якоря вводится пусковой резистор R 
, поэтому полное сопротивление обмотки якоря увеличивается до значения ( R + R ).
Двигатель развивает пусковой ток
I = I 
= 
≤ 2,5 I
На электромеханической характеристике ω( I ) двигатель переходит из точки «0» в точку «А», после чего начинает разгоняться по участку «АВ» характеристики.
В точке «В», при токе I 
( обычно I = 1,1…1,2 I ) контакт К3 замыкается, вследствие чего двигатель с броском тока переходит из точки «В» в точку «С» и далее продолжает разгоняться до точки «D», в которой наступит установившийся номинальный режим.
На практике для ручного пуска применяют пусковые реостаты ( отсюда название этого способа – реостатный ), имеющие несколько ступеней.
Перед пуском маховичок реостата должен быть повернут влево до упора, при пуске его поворачивают по часовой стрелке, постепенно выводя ступени пускового резистора из цепи обмотки якоря двигателя ). Сам процесс пуска не должен превышать 6…8 с.
Нельзя оставлять маховичок реостата в промежуточном положении, при котором в цепи обмотки якоря останутся ступени пускового реостата, т.к. они сгорят.
Эти ступени рассчитаны лишь на кратковременное протекание через них пускового тока.
Второй способ рассмотрим при изучении схем Г-Д (генератор – двигатель).
Контрольные вопросы по теме :
1. Что наз. пуском электродвигателя ?
2. Чему равен пусковой ток двигателей постоянного тока при прямом пуске ?
3. Назовите причины большого пускового тока для ЭД постоянного тока.
4. Нарисовать пусковую диаграмму при реостатном пуске.
Литература :
Учебник (1) , § 8
Лекция № 6 .
Тема : „ Способы регулирования угловой скорости двигателей
постоянного тока „
Дата добавления: 2017-03-29; просмотров: 567;