31. Пуск в ход двигателей постоянного тока.

В момент пуска двигателя противо-ЭДС в обмотке якоря равна нулю и пусковой ток определится:

Iп = U / Rя.

Рис. 28.1.

Внутреннее сопротивление обмотки якоря машины невелико. У двигателей средней и большой мощности оно имеет величину порядка десятых-сотых долей Ома. При прямом вклю­чении двигателя в сеть пусковой ток достигает (10-15) Iн. Поэтому прямой пуск двигателя недопустим. Такой большой пусковой ток опасен для двигателя и сети. На­пряжение в сети может значительно снизиться, кроме того, воз­никнет толчок момента, действующего на передачу и рабочий ме­ханизм.

Для ограничения силы пускового тока последовательно с обмоткой якоря включают пусковой реостат Rп (рис.28.1.). Тогда ток

I¹п = U / (Rя + Rп)

Сопротивление пускового реостата выбирают таким образом, чтобы сила пускового тока не превышала номинального значения силы тока якоря в 2-2,5 раза. При пуске двигателя регулировочный реостат в цепи воз­буждения полностью выводится, чтобы обеспечить максимальное значение силы тока в цепи возбуждения и магнитного потока статора, что обеспечивает плавный пуск двигателя при достаточном вращающем моменте якоря для преодоления механического сопротивления.

По мере увеличения частоты враще­ния двигателя растет противодейст­вующая ЭДС якоря, которая направ­лена против подведенного напряже­ния и ток снижается, поэтому сопро­тивление пускового реостата посте­пенно уменьшают до нуля. Пусковой реостат включается на 2-3 с и не рас­считан на длительное протекание то­ка. Двигатели мощностью до 1 кВт имеют сравнительно большое сопро­тивление якоря, поэтому их вклю­чают без пусковых реостатов.

32. Регулирование частоты вращения и реверсирование двигателей с параллель­ным возбуждением.

Рассмотрим способы регулирования частоты вращения двигателя при неизменном тормозном моменте на валу. Из формулы частоты вращения

n = (U – Iя Rя) / (С_Е Ф)

видно, что регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока можно осуществлять следующими способами:

1. Изменением приложенно­го напряжения. Этот способ применяется редко, так как с изменением напряжения изменяется и магнитный поток машины, а при малых напряже­ниях можно размагнитить машину.

2. Изменением потока возбуждения Ф. Из формулы частоты вращения следует, что частота вращения обратно пропорциональна магнитному потоку. По­ка магнитная система машины не насыщена, поток можно счи­тать пропорциональным силе тока возбуждения 1_в. Следователь­но, частоту вращения двигателя можно регулировать изменением силы тока возбуждения, для чего в цепь возбуждения вводится регулировочный реостат (рис.29.1). С увеличением сопротивления Rв уменьшается сила тока возбуждения Iв, вследствие чего уменьшается поток Ф. Уменьшение потока возбуждения ведет к увеличению частоты вращения.

Таким образом, изменением по­тока возбуждения можно регулиро­вать частоту вращения двигателя только в сторону увеличения. При значительном умень­шении силы тока возбуждения (особенно при обрыве цепи возбуж­дения) сила тока якоря и частота вращения ненагруженного

Рис. 29.1.

двигате­ля сильно возрастают, что может привести к опасным механическим повреждениям. Это явление не до­пустимо, поэтому двигатель должен быть снабжен автоматической за­щитой, отключающей его от сети при предельном уменьшении потока (ниже 1/ЗФ_н).

Регулирование «на уменьшение потока», называемое еще полюсным регулированием, весьма распространено, так как оно экономично и удобно в связи с тем, что сила тока возбуждения мала и мощность потерь в реостате мала.

3. Изменением величины сопротивления цепи якоря Rя. При этом способе регулирова­ния, при Ф = const, последовательно с обмоткой якоря включается регу­лировочный реостат. Достоинством этого способа является возможность плавного регулирования частоты вращения от нуля до номинального значения, а недостатком большие потери энергии на регулировочном сопротивлении так как через регулировочный реостат проходит весь ток якоря.

Для реверсирования двигателей постоянного тока достаточно поменять направление тока или в обмотке возбуждения или в обмотке якоря. При изменении полярности источника питания направление вращения не меняется.