3.4. Особенности пуска двигателя постоянного тока с независимым возбуждением

При включении в сеть ДПТ в начальный момент якорь неподвижен, а, следовательно, . В этих условиях ток якоря (пусковой ток) ограничивается только электрическим сопротивлением обмоток и щеточных контактов в цепи якоря

. (3.2)

Так как величина сопротивления якоря мала, пусковой ток двигателя может в 10-40 раз превышать номинальный ток двигателя. Такое превышение начального пускового тока недопустимо, так как ведет к перегреву обмоток, появлению слишком большого пускового момента, который оказывает на якорь и подвижную часть электропривода ударное воздействие, что может привести к механическому повреждению движущихся частей электропривода. При больших значениях тока нарушаются нормальные условия коммутации, что может привести к повреждению коллектора.

Уменьшение пускового тока, как видно из (3.2), возможно двумя способами: снижением напряжения питающей сети или повышением сопротивления якорной цепи.

При введении в цепь якоря внешнего сопротивления начальный пусковой ток будет определяться выражением

Таким образом, можно подобрать сопротивление резистора, при котором начальный пусковой ток не превысит допустимого значения, который обычно составляет два номинальных значения . Выбранное сопротивление, правда, удовлетворит только началу пуска, так как в обмотке якоря начнет индуцироваться ЭДС двигателя при вращении, величина которой пропорциональна скорости вращения.

Чтобы поддерживать пусковой ток, а, следовательно, и пусковой момент на прежнем уровне, необходимо уменьшить сопротивление резистора. С этой целью в цепь якоря включают резистор переменного сопротивления, называемый пусковым реостатом со ступенчатой регулировкой сопротивления. В настоящее время ручной пуск применяется для управления крановыми двигателями, с целью создания пониженных скоростей подъема или спуска. На других механизмах, в основном, применяется автоматизированный пуск посредством контакторов, которые в процессе пуска шунтируют элементы пускового реостата при переключении его ступеней.

Рассмотрим процесс пуска двигателя с применением пускового реостата на три ступени (Z=3). Контроль пуска обычно выполняется в функции тока. Ток, соответствующий моменту называют током переключения. Значения пусковых токов обычно принимают (в зависимости от механизма и применяемого двигателя) равными:

Для двигателей краново-металлургической серии значение пусковых токов может быть увеличено. Расчет пусковых ступеней может быть выполнен графически и аналитически.


Рис. 3.4. Схема включения пусковых сопротивлений	Рис. 3.5. Пусковая диаграмма ДПТ с НВ

В относительных единицах, значения сопротивления ступеней можно рассчитать по отрезкам:

, отсюда ;

, отсюда ,

где номинальное сопротивление двигателя

Суммарное сопротивление реостата

Аналитический метод

При расчете форсированного режима пуска обычно величину пускового тока принимают близкой или равной предельно-допустимому по паспортным данным, то есть