Starte, reversere og stoppe DC-motorer

Å starte en DC-motor, koble den direkte til nettspenningen er kun tillatt for laveffektsmotorer. I dette tilfellet kan toppstrømmen ved starten av starten være i størrelsesorden 4 - 6 ganger den nominelle. Direkte start av DC-motorer med betydelig effekt er helt uakseptabelt, siden startstrømmen her vil være lik 15 - 50 ganger merkestrømmen. Derfor utføres starten av mellomstore og store motorer ved hjelp av en startreostat, som begrenser strømmen under start til verdiene som er tillatt for kommutering og mekanisk styrke.

Kjør reostater laget av høymotstandstråd eller tape delt inn i seksjoner. Ledningene er koblet til kobberknapper eller flate kontakter ved overgangspunktene fra en seksjon til en annen. Kobberbørsten på den roterende armen til reostaten beveger seg langs kontaktene. Reostater kan ha andre utforminger.Eksitasjonsstrømmen ved starten av parallellmagnetiseringsmotoren stilles inn tilsvarende normal drift, magnetiseringskretsen kobles direkte til nettspenningen, slik at det ikke blir spenningsfall på grunn av spenningsfallet i reostaten (se fig. 1) ).

Behovet for en normal eksitasjonsstrøm skyldes at det ved start av motoren må utvikles størst mulig tillatt dreiemoment Mem, noe som er nødvendig for å sikre rask akselerasjon. Å starte en likestrømsmotor gjøres ved å redusere motstanden til reostaten suksessivt, vanligvis ved å flytte reostatspaken fra en fast kontakt på reostaten til en annen og slå av seksjonene; motstandsreduksjon kan også gjøres ved å kortslutte seksjonene med kontaktorer som aktiveres i henhold til et gitt program.

Ved manuell eller automatisk oppstart endres strømmen fra en maksimal verdi lik 1,8 - 2,5 ganger nominell verdi ved start av drift for en gitt motstand til reostaten til en minimumsverdi lik 1,1 - 1,5 ganger nominell verdi på slutten i drift og før du bytter til en annen posisjon av startreostaten. Armaturstrømmen etter start av motoren med reostatmotstand rp er

hvor Uc er linjespenningen.

Etter innkobling begynner motoren å akselerere inntil tilbake emf E oppstår og ankerstrømmen avtar. Gitt at de mekaniske egenskapene n = f1 (Mн) og n = f2 (II am) er praktisk talt lineære, vil det under akselerasjon være en økning i rotasjonshastigheten i henhold til en lineær lov avhengig av ankerstrømmen (fig. 1) ).

Ris. 1. Startskjema for likestrømsmotor

Startdiagrammet (fig.1) for forskjellige motstander i ankeret er et segment av lineære mekaniske egenskaper. Når ankerstrømmen IХ synker til verdien Imin, slås reostatdelen med motstand r1 av og strømmen øker til verdien

hvor E1 — EMF ved punkt A av karakteristikken; r1 — motstanden til den frakoblede delen.

Motoren akselereres så igjen til punkt B og så videre til den når den naturlige karakteristikken når motoren kobles direkte til spenningen Uc. Startreostatene er designet for å varmes opp i 4-6 starter på rad, så du må sørge for at startreostaten er helt fjernet på slutten av starten.

Når den er stoppet, kobles motoren fra strømkilden og startreostaten slås helt på — motoren er klar for neste start. For å eliminere muligheten for store selvinduksjons-EMF når eksitasjonskretsen brytes og når den er frakoblet, kretsen kan lukkes til utladningsmotstanden.

I frekvensomformere startes likestrømsmotorer ved gradvis å øke spenningen til strømkilden slik at startstrømmen holdes innenfor de nødvendige grensene eller forblir tilnærmet konstant i det meste av starttiden. Sistnevnte kan gjøres ved automatisk å kontrollere prosessen med å endre spenningen til strømkilden i tilbakemeldingssystemer.

Startende likestrømsmotorer med serieeksitasjon også produsert ved bruk av startere. Oppstartsdiagrammet representerer segmentene til den ikke-lineære mekaniske karakteristikken for forskjellige ankermotstander.Start med relativt lav effekt kan gjøres manuelt, og ved høy effekt ved å kortslutte seksjonene av startreostaten med kontaktorer som utløses ved manuell eller automatisk betjening.

Reversering – endring av rotasjonsretningen til motoren – gjøres ved å endre dreiemomentretningen. For å gjøre dette er det nødvendig å endre retningen til den magnetiske fluksen til DC-motoren, det vil si å bytte feltet eller ankerviklingen, mens strømmen i den andre retningen vil strømme i ankeret. Når du bytter både eksitasjonskretsen og ankeret, vil rotasjonsretningen forbli den samme.

Feltviklingen til en parallellfeltmotor har en betydelig energireserve: viklingstidskonstanten er sekunder for motorer med høy effekt. Tidskonstanten til ankerviklingen er mye kortere. Derfor, for å gjøre svingen så raskt som mulig, byttes ankeret. Bare der ingen hastighet er nødvendig kan reversering utføres ved å bytte magnetiseringskretsen.

Reversibel eksitering av motorer kan gjøres ved å bytte enten feltviklingen eller armaturviklingen, siden energireservene i felt- og armaturviklingene er små og deres tidskonstanter er relativt små.

Ved reversering av en parallell magnetiseringsmotor, kobles først ankeret ut og motoren stoppes mekanisk eller slås på stopp. Etter slutten av forsinkelsen, byttes ankeret, hvis det ikke ble koblet inn under forsinkelsen, og det startes i den andre rotasjonsretningen.

Reversering av en serieeksitasjonsmotor gjøres i samme sekvens: slå av — stopp — bryter — start i den andre retningen. I motorer med blandet magnetisering i revers, må anker- eller serieviklingen byttes sammen med parallellen.

Bremsing er nødvendig for å redusere utløpstiden til motorene, som i fravær av bremsing kan være uakseptabelt lang, og for å fikse aktuatorene i en bestemt posisjon. Mekanisk bremsing DC-motorer produseres vanligvis ved å plassere bremseklossene på bremseskiven. Ulempen med mekaniske bremser er at bremsemomentet og bremsetiden avhenger av tilfeldige faktorer: penetrering av olje eller fuktighet inn i bremseskiven og andre. Derfor brukes slik bremsing når tid og stopplengde ikke er begrenset.

I noen tilfeller, etter foreløpig elektrisk bremsing ved lav hastighet, er det mulig å stoppe mekanismen nøyaktig (for eksempel løfting) i en gitt posisjon og fikse dens posisjon på et bestemt sted. En slik stopp brukes også i nødssituasjoner.

Elektrisk bremsing gir tilstrekkelig nøyaktig innhenting av nødvendig bremsemoment, men kan ikke sikre fiksering av mekanismen på et gitt sted. Derfor suppleres den elektriske bremsingen om nødvendig med en mekanisk bremsing, som trer i kraft etter at det elektriske er slutt.

Elektrisk bremsing oppstår når strømmen flyter i henhold til motorens EMF. Det er tre måter å stoppe på.

Bremsende likestrømsmotorer med energi tilbake til nettet.I dette tilfellet må EMF E være større enn spenningen til strømkilden US og strømmen vil flyte i retning av EMF, som er modusstrømmen til generatoren. Den lagrede kinetiske energien vil bli omdannet til elektrisk energi og delvis returnert til nettet. Koblingsskjemaet er vist i fig. 2, a.

Ris. 2. Ordninger for elektrisk bremsing av DC-motorer: I — med energiretur til nettverket; b — med opposisjon; c — dynamisk bremsing

Stopp av likestrømsmotor kan gjøres når forsyningsspenningen synker slik at Uc <E, samt når lastene i en talje senkes og i andre tilfeller.

Reversbremsing utføres ved å bytte den roterende motoren i motsatt rotasjonsretning. I dette tilfellet legges EMF E og spenningen Uc i armaturet til, og for å begrense strømmen I må det inkluderes en motstand med startmotstand

hvor Imax er den høyeste tillatte strømmen.

Stopp er forbundet med store energitap.

Dynamisk bremsing av DC-motorer utføres når motstanden rt er koblet til terminalene til den roterende eksiterte motoren (fig. 2, c). Den lagrede kinetiske energien omdannes til elektrisk energi og spres i armaturet som varme. Dette er den vanligste opphengsmetoden.

Kretser for å slå på en likestrømsmotor med parallell (uavhengig) eksitasjon: a — motorkoblingskrets, b — koblingskrets under dynamisk bremsing, c — opposisjonskrets.