Пуск двигателя с ограничивающими сопротивлениями
Все электрические машины постоянного тока рассчитываются на трехкратное превышение номинального тока. При таком превышении тока изоляция в машинах не повреждается.
Схема пуска двигателя постоянного тока параллельного возбуждения с помощью пусковых сопротивлений.
Rn – пусковое сопротивление. Величина этого сопротивления выбирается таким, чтобы ток при пуске был равен (2÷3)Iн.
Iп = U / (rа + Rдоб) = (2÷3)Iн
Сопротивление Rn, которые вводится в цепь якоря, может быть отключено, когда двигатель достигнет максимальной скорости вращения, но это приведет к затягиванию времени пуска, а это невыгодно для производственного механизма, потому что приведет к снижению производительности.
Чтобы уменьшить время переходного процесса с помощью системы управлений электрического двигателя сопротивления выводятся из цепи якоря по частям, и такой пуск называется ступенчатым. Для того чтобы определить когда должна срабатывать схема управления электрическим приводом, выбирают значения контрольного тока, который называется током переключения (1,1÷1,3)Iн.
Iпер=(1,1÷1,3)Iн
При подаче напряжения на якорь, в цепи якоря происходит бросок тока до величины пускового тока, равного (2÷3)Iн, затем ток начинает уменьшаться, а скорость расти. Когда ток достигнет значения тока переключения, срабатывает система управления двигателем и замыкает контакт K1.
Так как система электрического привода обладает инерционностью, скорость вращения его мгновенно измениться не может. В момент переключения происходит бросок тока до величины пускового тока.
Зависимость Iа, M и n от времени при пуске двигателя постоянного тока.
При ступенчатом пуске существует два положительных момента:
1. За счет уменьшения величины пускового тока удается снизить размеры электрического оборудования для управления двигателем и улучшить режим работы электрического двигателя.
2. Уменьшить время переходного процесса (время пуска) за счет поочередного вывода сопротивлений из цепи якоря.
К недостаткам следует отнести усложнение схемы управления электроприводом, и, как следствие, большие капитальные затраты.
Механические удары в системе электрического привода в момент переключения ступеней ускорения могут привести к разрушению зубчатой передачи или сбросу ремня в ременной передаче.
Сопротивления, которые устанавливаются при пуске в цепь якоря, нагреваются, поэтому использовать такой способ пуска для электрических двигателей мощностью более 100 кВт не рекомендуется.
Для двигателей мощностью более 100 кВт используется третий способ пуска – пуск на пониженном напряжении.
Пуск двигателя на пониженном напряжении
Для того чтобы осуществить пуск на пониженном напряжении, между питающей сетью и электрическим двигателем должен находится источник регулируемого напряжения.
Схема пуска двигателя постоянного тока на пониженном напряжении с помощью источника регулируемого напряжения.
Характеристика пуска двигателя постоянного тока на пониженном напряжении с помощью источника регулируемого напряжения.
При этом способе пуска отсутствуют броски тока в цепи якоря. Пуск плавный. В механической части электрического привода отсутствуют удары, но этот способ пуска очень дорогой, так как стоимость источника регулируемого напряжения соизмерима со стоимостью электрического двигателя.
Характеристики двигателей постоянного тока и прямой пуск двигателя см. здесь