1.3. Реостатный пуск

Схема реостатного пуска изображена на рис. 9.2.

Рис. 9.2. 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 пита-

ние сети, а через разомкнутый контакт КМ3 в цепь обмотки якоря вводится пусковой рези

стор 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, вслед-

ствие чего двигатель с броском тока переходит из точки «В» в точку «С» и далее продол-

жает разгоняться до точки «D», в которой наступит установившийся номинальный режим.

Бросок тока при переходе точки «В» в тоску «С» объясняется тем, что при замыка-

нии контакта К3 сопротивление цепи обмотки якоря скачком уменьшается от значения ( R + R ) до значения R .

Рассмотренная схема пуска была упрощена ( для облегчения понимания процесса пуска ) тем, что для пуска использовалась одна ступень пускового резистора.

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 пус-

ке 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.

2. Способы регулирования частоты вращения электродвигателей постоян-

ного тока

2.1. Основные сведения

Рассмотрим способы регулирования частоты вращения электродвигателей постоян-

ного тока на примере электродвигателя с независимым ( параллельным ) возбуждением.

Уравнение естественной механической характеристики двигателя имеет вид

ω = - ,

где ω – угловая скорость якоря;

U – напряжение на обмотке якоря;

.k – постоянный коэффициент;

Ф – магнитный проток обмотки ( обмоток ) возбуждения;

М – электромагнитный момент электродвигателя;

R - cопротивление обмотки якоря электродвигателя.

Из уравнения следует, что скорость двигателей с независимым ( параллельным )

возбуждением можно регулировать тремя способами:

1. изменением напряжения на обмотке якоря двигателя U;

2 изменением сопротивления цепи обмотки якоря R ;

3. изменением магнитного потока полюсов Ф.

Первый способ регулирования – изменением напряжения на обмотке якоря, приме

няется только для двигателей с независимым возбуждением в т.н. «системах генератор – двигатель» ( см. ниже ).

Второй способ – изменением сопротивления цепи обмотки якоря, на практике осуществляется путем введения добавочных резисторов последовательно с обмоткой якоря.

Этот способ позволяет изменить скорость двигателя только вниз от основной, при

чем с увеличением сопротивлений скорость двигателя умень­шается. Это объясняется уве-

личением падения напряжения в до­бавочных резисторах и уменьшением напряжения на зажи­мах якоря.

Положительное качество данного способа регулирования - его простота, т.к. он осуществляется путем введения ( выведения ) ступеней регулировочного реостата в цепь обмотки якоря двигателя.

Основным недостатком способа является большой расход энергии в добавочных

резисторах.

Этот способ применяется в электроприводах грузоподъемных механизмов и якор-

но-швартовных устройств на постоянном токе.

Третий способ – изменением магнитного потока полюсов, на практике осуществля-

ется путем введения добавочных резисторов последовательно с параллельной обмоткой возбуждения. При этом магнитный поток возбуждения уменьшается, а скорость якоря увеличивается.

Скорость двигателей, специально сконструированных для работы с регулируемым потоком, может превышать номинальную в три раза и более, скорость остальных двигате-

лей повышается на 10 - 20 %. Верх­ний предел скорости ограничен условиями коммута-

ции, механи­ческой прочности или нагревом двигателя.

Положительное качество данного способа регулирования - его экономичность,

т.к. расход электроэнергии в регулировочном резисторе мал из-за небольшого значения тока возбуждения в цепи параллельной обмотки.

Основными недостатками способа являются возможность регулирования скорости только вверх от номинальной, а также увеличение тока якоря во столько раз, во сколько раз ослаблен магнитный поток.

Последняя особенность не позволяет применять этот способ регулирования при ра-

боте электропривода с номинальным моментом, т.к. при ослаблении потока ток якоря пре

высит номинальный, что недопустимо.

Поэтому этот способ регулирования применяется в электроприводах грузоподъем-

ных механизмов и якорно-швартовных устройств для получения высоких скоростей при перемещения холостого гака ( грузовые лебедки и краны ) или швартовного каната ( бра-

шпили, шпили ), т.е. при небольшой нагрузке на валу электродвигателя.