Электродвигатели с параллельным возбуждением

Пуск в ход электродвигателей постоянного тока

При пуске двигателя 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 ее полное напряжение;

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

3) пуск при пониженном напряжении цепи якоря.

Прямой пуск

При прямом пуске обмотка якоря подключается непосредственно к сети. Обычно в электродвигателях постоянного тока падение напряжения I_я*R_я во внутреннем сопротивлении цепи обмотки якоря при номинальном токе составляет (5—10%) U_ном, поэтому при прямом пуске ток

I_я = U_ном / R_я = (10-20)I_ном

Большой пусковой ток является опасным как для машины, так и для приемника механи­ческой энергии, находящегося на валу двига­теля. При большом токе нагревается обмотка якоря машины и образуется интенсивное искре­ние под щетками, вследствие которого коллек­тор может выйти из строя. На валу двигателя создаются механические удары, так как при большом токе вращающий момент будет также большим.

По этой причине прямой пуск применяют только для двигателей очень малой мощности (до нескольких сотен ватт), в которых сопротивление R_я относительно велико, и лишь в отдельных случаях — для двигателей мощностью в несколько киловатт. При прямом пуске таких двигателей пусковой ток

I_п= (4-6)I_ном.

Реостатный пуск

Наибольшее применение получил реостатный пуск, при котором для ограничения тока в цепь якоря включают пусковой реостат R_п. Он обычно имеет несколько ступеней (секций) R₁ … R₄, которые в процессе пуска замыкают накоротко специальными выключателями (контакторами). При этом сопротивление реостата постепенно уменьшается, что обеспечивает высокое значение пускового момента в течение всего времени разгона двигателя.

Число ступеней пускового реостата и значения их сопротивлений рассчитываются таким образом, чтобы при надлежащих интервалах времени переключение ступеней максимальные и минимальные значения I _а на всех ступенях получилось одинаковыми.

По условиям нагрева ступени реостата рассчитываются на кратковременную работу под током.

Остановка двигателя производится путем его отключения от сети с помощью рубильника или другого выключателя.

Схема составлена так, чтобы при отключении двигателя цепь обмотки возбуждения не размыкалась, а оставалась замкнутой через якорь. При этом ток в обмотке возбуждения после отключения двигателя уменьшается до нуля не мгновенно, а с достаточно большой постоянной времени. Благодаря этому предотвращается индуктирование в обмотке возбуждения большой э. д. с. самоиндукции, которая может повредить изоляцию этой обмотки.

Реостатный пуск применяют на электровозах и электропоездах постоянного тока.

Пуск путем изменения питающего напряжения

При реостатном пуске возникают довольно большие потери энергии в пусковом реостате. Этот недостаток можно устранить, если пускать двигатель путем плавного повышения напряжения, подаваемого на обмотку якоря. Такой пуск называют безреостатным. Для этого необходимо иметь отдельный источник постоянного тока с регулируемым напряжением (генератор или управляемый выпрямитель).

Регулирование скорости вращения электродвигателей постоянного тока

 

Скорость двигателей постоянного тока можно регулировать:
а) изменением сопротивления якорной цепи R при помощи реостата в цепи якоря;
б) изменением магнитного потока возбуждения Ф (при помощи реостата в цепи возбуждения);
в) изменением величины напряжения U, подводимого к двигателю (за счет применения специальных схем включения).

 

Электродвигатели с параллельным возбуждением

Регулирование скорости вращения изменением сопротивления в цепи якоря

Диапазон регулирования скорости не превышает 2: 1, т. е. предел регулирования равен 50% вниз от основной скорости.

Этот способ регулирования скорости может быть легко осуществлен, однако он имеет ряд существенных недостатков, ограничивающих его применение: значительные потери энергии в регулировочном реостате; диапазон регулирования скорости непостоянен и зависит от нагрузки; невозможность регулирования при малых нагрузках.

В отличие от пускового реостата регулировочный реостат должен быть рассчитан на длительную работу при полном токе нагрузки, поскольку он оказывается включенным не только кратковременно во время пуска, но и во время работы двигателя на заданной скорости.

Регулирование скорости вращения изменением тока возбуждения (величины магнитного потока)

Диапазон регулирования скорости для регулируемых таким методом двигателей составляет от 1,5: 1 до 4: 1. Данный способ регулирования скорости является одним из наиболее простых и экономичных, что определяет его широкое применение.

 

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: