7.4.5 Пуск електродвигунів постійного струму.

Пуск двигуна постійного струму може бути здійснений прямим включенням у мережу, введенням реостата в коло якоря або ж зміною напруги джерела живлення. Пуск шляхом безпосереднього включення двигуна в застосовується для двигунів невеликої потужності (до 1-2 кВт). У перший момент в обмотці якоря нерухомого

двигуна відсутній проти-ЕРС і кидок струму перевищує номінальне значення в 8-10 і

більше раз, а механічний удар впливає на деталі передачі від двигуна до робочої машини. Більші поштовхи струму, що виходять при включенні великих двигунів, шкідливо відбиваються на роботі інших споживачів, підключених до мережі. У малих двигунів розгін відбувається швидко (протягом 0,1-0,3 с), обмотка якоря не встигає значно нагрітися, а стрибок струму виявляється по абсолютній величині невеликим.

Для обмеження пускового струму в коло якоря двигуна включають спеціальний пусковий реостат, опір якого по мірі розгону двигуна поступово повністю виводиться. Значення початкового пускового струму

Звичайний опір вибирається так, щоб пусковий струм був трохи більше номінального: 1,5 - 2,5. Пусковий реостат не призначений для тривалої роботи в ланцюзі якоря. Тому по закінченні пуску необхідно переконатися, що він повністю відключений, що інакше залишилася включеної його частина перегріється й буде ушкоджена.

У процесі розгону в обмотці якоря з'являється проти-ЕРС, і струм у який-небудь момент часу визначається виразом

По мірі збільшення швидкості зростання ЕРС E і при незмінному значенні зменшуються струм у якорі й момент, що розвивається двигуном. Коли цей момент стане рівним моменту опору на валу, зростання швидкості припиниться. При зменшенні опору збільшуються струм і обертаючий момент, що стане більше моменту опору, що приведе до подальшого зростання швидкості. Звичайно пусковий реостат має кілька ступенів, виведених послідовно один за одним.

Пуск відбувається швидко й легко, коли двигун розвиває значний момент, що перевищує момент опору на валу. Тому пуск виконується при максимальному значенні потоку, для чого перед пуском необхідно вивести повністю опір регулювального реостата в коліі збудження. Схема двигуна повинна бути зібрана так, щоб струм збудження не залежав від струму в якорі й не змінювався при маніпуляціях з пусковим реостатом. Тому коло збудження завжди одержує живлення від незалежного джерела. При зупинці двигуна й відключенні його від мережі варто ввести

повністю пусковий опір і вивести регулювальний опір у колі збудження, тобто підготувати двигун до наступного пуску.

8 Основи промислової електроніки

8.1 Загальні відомості

Промислова електроніка - наука про застосування електронних приладів і пристроїв у промисловості.

У промисловій електроніці можна виділити три області:

• інформаційну електроніку (ІЕ);

• енергетичну електроніку (ЕЕ);

• електронну технологію (ЕТ).

Інформаційна електроніка є основою електронно-обчислювальної, інформаційно-вимірювальної техніки й автоматизації виробництва.

Енергетична електроніка є основою пристроїв і систем перетворення електричної енергії середньої й великої потужностей. Сюди ставляться випрямлячі, інвертори, потужні перетворювачі частоти й ін.

Електронна технологія містить у собі методи й пристрої, що використовуються в технологічних процесах, засновані на дії електричного струму й електромагнітних хвиль різної довжини (високочастотне нагрівання й плавка, ультразвукове різання й зварювання й т.д.), електронних і іонних пучків (електронна плавка, зварювання й т.д.).

Головні властивості електронних пристроїв (ЕП):

• висока чутливість;

• швидкодія;

• універсальність.

Чутливість електронних пристроїв – це абсолютне значення вхідної величини, при якому електронний пристрій починає працювати. Чутливість сучасних електронних пристроїв становить А по струму, B по напрузі, Вт по потужності [3].

Швидкодія електронних пристроїв обумовлює їхнє широке застосування в автоматичному керуванні, контролі й керуванні швидкоплинними процесами, що тривають частки мікросекунди.

Універсальність полягає в тім, що в електронних пристроях використовується електрична енергія, що порівняно легко утворюється із різних видів енергії й легко перетворюється в інші види енергії, що дуже важливо, тому що в промисловості використовуються всі види енергії.

У цей час широке застосування в промисловій електроніці знаходять напівпровідникові прилади, тому що вони мають важливі достоїнства:

• високий ККД;

• довговічність;

• надійність;

• малі маса й габарити. Одним з головних напрямків розвитку напівпровідникової електроніки в останні десятиліття була інтегральна мікроелектроніка.

В останні роки широке застосування одержали напівпровідникові інтегральні мікросхеми (ІС).

Мікросхема – мікромініатюрний функціональний вузол електронної апаратури, у якому елементи й сполучні провідники виготовляються в єдиному технологічному циклі на поверхні або в обсязі напівпровідника й мають загальну герметичну оболонку.

У великих інтегральних схемах (ВІС) кількість елементів (резисторів, діодів, конденсаторів, транзисторів і т.д.) досягає декількох сотень тисяч, а їхні мінімальні розміри становлять 2...3. Швидкодія ВІС привела до створення мікропроцесорів і мікрокомп'ютерів.

Останнім часом широкий розвиток одержав новий розділ науки й техніки – оптоелектроніка. Фізичну основу оптоелектроніки становлять процеси перетворення електричних сигналів в оптичні й обернено, а також процеси поширення випромінювання в різних середовищах.

Оптоелектроніка відкриває реальні шляхи подолання протиріччя між інтегральною напівпровідниковою електронікою й традиційними електро- радіо-компонентами (резистори змінні, кабелі, рознімання, ЕЛТ, лампи накалювання й т.д.).

Перевагою оптоелектроніки є невичерпні можливості підвищення робочих частот і використання принципу паралельної обробки інформації.