Электромагнитные устройства и электрические машины. Электрические трансформаторы. Информационные электрические машины. Информационные микромашины и синхронные микродвигатели, страница 28

Для уменьшения пускового тока наиболее часто применяют реостатный пуск двигателя, когда на момент пуска последовательно с обмоткой ротора включают пусковые сопротивления (реостат). Обычно реостат имеет несколько ступеней сопротивления, включенных последовательно, и в процессе пуска они выводятся (шунтируются)  одна за другой. (рис.34)  На рисунке 30 представлены зависимости тока и частоты вращения  якоря от времени в процессе реостатного пуска с четырьмя ступенями реостата. Такие  зависимости называются пусковыми характеристиками двигателей постоянного тока.(3) Каждой ступени пуска соответствует почти мгновенное ( с электромагнитной постоянной времени) увеличение тока и последующий медленный рост ( с электромеханической постоянной времени) скорости и падения тока до промежуточных установившихся значений.

Рис. 34 Схема пуска двигателя постоянного тока

Ступени пусковых сопротивлений подбирают так, чтобы броски тока не превосходили заданных значений.  Время выдержки на каждой ступени не должно быть больше, чем 3-4 электромеханических постоянных времени, во избежание перегрева реостата.(4)

Рис. 35 Диаграмма изменения тока и скорости при пуске двигателя

Реостатный пуск достаточно прост, но не экономичен, так как в процессе пуска часть энергии идет на нагрев реостата.

П3 Способы пуска изменением напряжения якорной цепи

Способы пуска изменением напряжения якорной цепи применяют тогда, когда  предусмотрено регулирование оборотов за счет изменения напряжения. При уменьшении напряжения,  пропорционально ему уменьшаются   пусковой ток  и частота вращения ротора соответствующая холостому ходу двигателя.

При достаточно медленном увеличении напряжения можно вообще избежать всплесков пускового тока.

Наиболее широкое применение получили  системы генератор - двигатель, управляемый выпрямитель - двигатель, импульсный коммутатор - двигатель. В первом случае пуск двигателя осуществляют за счет плавного увеличения напряжения генератора, от которого двигатель питается, Во втором случае пуск двигателя производится от полупроводникового преобразователя - управляемого выпрямителя, напряжение которого увеличивается в процессе пуска.  При импульсном регулировании на двигатель подаются импульсы напряжения высокой частоты , ширина которых может регулироваться. Благодаря этому изменяется среднее значение напряжения подаваемое в обмотку якоря. Способы пуска изменением напряжения более экономичны, чем реостатный пуск, но применяемое пуско-регулировочное оборудование значительно более дорогое.(5)

Вопросы для самоконтроля.

  1. От чего зависит кратность пускового тока? (1)
  2. В каких условиях возможен прямой пуск двигателя постоянного тока? (2)
  3. Что такое пусковая характеристика генератора постоянного тока? Как она выглядит? (3)
  4. Как определяют время выдержки на ступени пускового реостата? (4)
  5. В чем достоинства и недостатки пуска изменением напряжения якорной цепи? (5)

§3 Регулирование скорости, скоростные  и механические характеристики двигателя постоянного тока

П1  Скоростные и механические характеристики двигателей постоянного тока параллельного и независимого возбуждения

Скоростной характеристикой называют зависимость скорости (частоты вращения ) от тока якоря

Механической характеристикой называется зависимость частоты вращения якоря от электромагнитного момента двигателя.

В двигателе постоянного тока электромагнитный  момент вращения пропорционален току якоря и магнитному потоку

Опираясь на зависимость эдс якоря от частоты вращения

и линейность зависимости эдс от тока

 

можно получить уравнения скоростной (1) и механической (2) характеристик

                   (1)

              (2)

На рисунке 36  представлены скоростная и механическая характеристики двигателя  при фиксированных значениях напряжения на зажимах якоря , потока возбуждения и сопротивления якорной цепи.

Рис. 36Скоростные и механические характеристики ДПТ независимого возбуждения