39. Пуск в ход и пусковые характеристики двигатели постоянного тока.

Пусковые характеристики. Пусковые характеристики определяются следующими величинами:

а) пусковым током I_ПУСК характеризуемым отношением I_ПУСК/I_НОМ;

б) пусковом моментом М_ПУСК, характеризуемым отношением М_ПУСК/М_НОМ

в) плавностью пусковой операции;

г) временем пуска в ход t_ПУСК;

д) экономичностью операции, определяемой стоимостью пусковой аппаратуры.

В начальный момент пуска двигателя его якорь неподвижен, противо-э.д.с. в обмотке якоря равна нулю и ток в якоре двигателя I_Я=U_С/R_Я. Сопротивление цепи якоря невелико, поэтому пусковой ток превышает номинальный в 20 и более раз. Резкий скачок тока при пуске создает на валу двигателя большой пусковой момент, который может вызвать механические разрушения, как самого двигателя, так и исполнительного механизма, привести к резкому падению напряжения в сети и вызвать интенсивное искрение под щетками. Поэтому при пуске двигателя в ход для ограничения пускового тока применяют пусковые реостаты, включаемые последовательно в цепь якоря (рисунок 1). По мере увеличения частоты вращения якоря противо-э.д.с. увеличивается, а ток якоря уменьшается, поэтому сопротивление реостата следует уменьшить так, чтобы в конце пуска оно было полностью выведено, и чтобы пусковой ток превышал номинальный не более чем в два-три раза.

Д ля пуска в ход двигателей постоянного тока применяют двух-, трех- и четырехзажимные пусковые реостаты. На рисунке 1 представлена схема включения трехзажимного пускового реостата для двигателя параллельного возбуждения.

Р

Рисунок 1 – Схема включения пускового реостата в цепь двигателя параллельного возбуждения

Рисунок 2 – Диаграмма процесса пуска двигателя в ход

еостат имеет шесть контактов: пять рабочих (1, 2, 3, 4, 5) и один холостой (нулевой 0); три зажима Л, Ш, Я, которые соответственно подключаются к линии, обмотке возбуждения и к якорю. Скользящий контакт реостата перемещается по неподвижным контактам и контактной дуге Д, благодаря которой обмотка возбуждения оказывается включенной на полное напряжение сети. Регулировочный реостат в цепи возбуждения r_РГ следует вывести, так как в этом случае ток возбуждения I_В, магнитный поток Ф и вращающий момент двигателя достигают наибольшей величины, что облегчает пуск двигателя в ход. Пусковой реостат рассчитывают на кратковременный режим работы, когда количество его секций определяется условиями плавности пуска двигателя. Так как в первый момент пуска n=0, то и противо-э.д.с. Е_Я=0, и I_П.МАКС=U_С/(R_Я+ΣR_П), где R_П – сумма сопротивлений всех секций пускового реостата.

Так как вращающий момент двигателя М прямо пропорционален потоку Ф, то для облегчения пуска двигателя параллельного и смешанного возбуждения сопротивление реостата в цепи возбуждения r_рг следует полностью вывести (r_рг =0). Поток возбуждения Ф в этом случае получает наибольшее значение и двигатель развивает необходимый вращающий момент при меньшем токе якоря. Для пуска двигателей большей мощности применять пусковые реостаты нецелесообразно, так как это вызвало бы значительные потери энергии. Кроме того, пусковые реостаты были бы громоздкими. Поэтому в двигателях большой мощности применяет безреостатный пуск двигателя путем понижения напряжения. Примерами этого являются пуск тяговых двигателей электровоза переключением их с последовательного соединения при пуске на параллельные при нормальной работе или пуск двигателя в схеме «генератор-двигатель».