28.Пуск, реверсування та гальмування машини постійного струму.

Пуск двигуна постійного струму прямим включенням його на напругу мережі припустимо тільки для двигунів невеликої потужності. При цьому пік струму на початку пуску може бути близько 4 - 6-кратного номінального. Прямий пуск двигунів постійного струму значної потужності абсолютно неприпустимий, тому що початковий пік струму тут буде дорівнює 15 - 50-кратного номінального. Тому пуск двигунів середніх і великих потужностей виробляють за допомогою пускового реостата, який обмежує струм при пуску до допустимих з комутації та механічної міцності значень.

Пусковий реостат виконується з дроту або стрічки з високим питомим опором, розділених на секції. Дроти приєднуються до мідним кнопковим або плоским контактам у місцях переходу від однієї секції до іншої. За контактами переміщається мідна щітка поворотного важеля реостата. Реостати можуть мати інше виконання. Струм порушення при пуску двигуна з паралельним порушенням встановлюється відповідним нормальній роботі, ланцюг порушення включається прямо на напруга мережі, щоб не було зменшення напруги, обумовленого падінням напруги в реостате (див. мал. 1).

Необхідність мати нормальний струм порушення пов'язана з тим, що при пуску двигун повинен розвивати можливо більший допустимий момент Мем, необхідний для забезпечення швидкого розгону. Пуск двигуна постійного струму проводиться при послідовному зменшення опору реостата, зазвичай - шляхом переказу важеля реостата з одного нерухомого контакту реостата на інший і вимикання секцій; зменшення опору може проводитися шляхом замикання замикання секцій контакторами, що спрацьовують за заданою програмою.

При пуску вручну або автоматично змінюється струм від максимального значення, рівного 1,8 -2,5-кратного номінальному на початку роботи при цьому опорі реостата, до мінімального значення, що дорівнює 1,1 - 1,5-кратного номінальному наприкінці роботи і перед перемиканням на інше положення пускового реостата. Струм якоря після включення двигуна при опорі реостата дп складає де Uс - напруга мережі.

Після включення починається розгін двигуна, при цьому виникає проти-ЕРС Е і зменшується струм якоря. Якщо врахувати, що механічні характеристики n = f1(Mн) та n = f2 (Iя) практично лінійні, то при розгоні збільшення швидкості обертання буде відбуватися за лінійним законом залежно від струму якоря

Пускова діаграма (мал. 1) для різних опорів в ланцюзі якоря являє собою відрізки лінійних механічних характеристик. При зменшенні струму якоря ІЯ до значення Imin вимикається секція реостата з опором r1 і струм зростає до значення де E1 - ЕРС в точці А характеристики; r1-опір выключаемой секції.

Потім знову відбувається розгін двигуна до точки, і так далі аж до виходу на природну характеристику, коли двигун буде включений прямо на напруга Uc. Пускові реостати розраховані з нагрівання на 4 -6 пусків поспіль, тому потрібно стежити, щоб в кінці пуску пусковий реостат був повністю виведений.

При зупинці двигун відключається від джерела енергії, а пусковий реостат повністю включається - двигун готовий до наступного пуску. Для усунення можливості появи великих ЕРС самоіндукції при розрив ланцюга збудження і при відключенні ланцюг може замикатися на розрядне опір.

В регульованих приводах пуск двигунів постійного струму здійснюється шляхом поступового підвищення напруги джерела живлення так, щоб струм при пуску підтримувався в необхідних межах або зберігався протягом більшої частини часу пуску приблизно незмінним. Останнє можна здійснити шляхом автоматичного керування процесом зміни напруги джерела живлення в системах із зворотними зв'язками.

Пуск двигунів постійного струму з послідовним збудженням здійснюється також за допомогою пускових пристроїв. Пускова діаграма являє собою відрізки нелінійної механічної характеристики для різних опорів ланцюга якоря. Пуск при відносно невеликих потужностей може виконуватися вручну, а при більших - шляхом замикання замикання секцій пускового реостата контакторами, які спрацьовують при управлінні вручну або автоматично.

Реверсування - зміна напрямку обертання двигуна - виробляється шляхом зміни напрямку дії обертаючого моменту. Для цього потрібно змінити напрямок магнітного потоку двигуна постійного струму, тобто перемкнути обмотку збудження або якір, при цьому в якорі буде протікати струм іншого напряму. При перемиканні і ланцюга збудження, і якоря напрямок обертання залишиться незмінним.

Обмотка порушення двигуна паралельного порушення має значний запас енергії: постійна часу обмотки становить секунди для двигунів великих потужностей. Значно менше постійна часу обмотки якоря. Тому для того, щоб реверсування проходило можливо швидше, відбувається перемикання якоря. Тільки там, де не потрібно швидкодії, можна виконувати реверсування шляхом перемикання ланцюга збудження.

Реверсування двигунів послідовного порушення можна виробляти перемиканням або обмотки порушення, або обмотки якоря, так як запаси енергії в обмотках збудження і якоря невеликі і їх постійні часу щодо малі.

При реверсування двигуна з паралельним порушенням якір спершу відключається від джерела живлення і двигун механічно гальмується або перемикається для гальмування. Після закінчення гальмування якір перемикається, якщо він не перейшла в процесі гальмування, і виконується пуск при іншому напрямку обертання.

У такій же послідовності виробляється і реверсування двигуна послідовного порушення: відключення - гальмування - перемикання - пуск в іншому напрямку. У двигунів зі змішаним порушенням при реверсування слід змінити якір або послідовну обмотку разом з паралельною.

Гальмування необхідно для того, щоб зменшити час вибігу двигунів, яке при відсутності гальмування може бути неприпустимо велика, а також для фіксації що приводяться механізмів в певному положенні. Механічне гальмування двигунів постійного струму зазвичай проводиться при накладенні гальмівних колодок на гальмівної шків. Недоліком механічних гальм є те, що гальмівний момент і час гальмування залежать від випадкових факторів: попадання масла або вологи на гальмівної шків і інших. Тому таке гальмування застосовується, коли не обмежені час і гальмівний шлях.

У ряді випадків після попереднього електричного гальмування при малій швидкості можна досить точно зробити зупинку механізму (наприклад, підйомника) в заданому положенні і зафіксувати його положення в певному місці. Таке гальмування застосовується і в аварійних випадках.

Електричне гальмування забезпечує досить точне отримання необхідного гальмуючого моменту, але не може забезпечити фіксацію механізму в заданому місці. Тому електричне гальмування при необхідності доповнюється механічним, яке входить в дію після закінчення електричного.

Електричне гальмування відбувається, коли струм протікає згідно з ЕРС двигуна. Можливі три способи гальмування.