Egyenáramú motorok indítása, irányváltása és leállítása

Az egyenáramú motor indítása, közvetlenül a hálózati feszültségre történő csatlakoztatása csak kis teljesítményű motorok esetén megengedett. Ebben az esetben a csúcsáram az indítás kezdetén a névleges érték 4-6-szorosa nagyságrendű lehet. A jelentős teljesítményű egyenáramú motorok közvetlen indítása teljesen elfogadhatatlan, mivel az indítóáram itt a névleges áram 15-50-szerese lesz. Ezért a közepes és nagy teljesítményű motorok indítása indítóreosztáttal történik, amely az indítás során az áramerősséget a kommutáció és a mechanikai szilárdság számára megengedett értékekre korlátozza.

Futtassa a reosztátokat, amelyek nagy ellenállású vezetékből vagy szalagból készülnek, szakaszokra bontva. A vezetékek rézgombokhoz vagy lapos érintkezőkhöz csatlakoznak az egyik szakaszról a másikra való átmeneti pontokon. A reosztát forgókarján lévő rézkefe az érintkezők mentén mozog. A reosztátok más kialakításúak is lehetnek.A párhuzamos gerjesztő motor indításakor a gerjesztőáram a normál működésnek megfelelően van beállítva, a gerjesztő áramkör közvetlenül a hálózati feszültségre van kötve, így a reosztát feszültségesése miatt ne legyen feszültségesés (lásd 1. ábra). ).

A normál gerjesztőáram szükségessége abból adódik, hogy a motor indításakor a lehető legnagyobb Mem megengedhető nyomatékot kell kialakítani, ami a gyors gyorsulás biztosításához szükséges. Az egyenáramú motor indítása a reosztát ellenállásának egymás utáni csökkentésével történik, általában úgy, hogy a reosztát kart a reosztát egyik rögzített érintkezőjéről a másikra mozgatják, és a szakaszokat kikapcsolják; ellenálláscsökkentést a szakaszok adott program szerint aktivált kontaktorokkal történő rövidre zárásával is meg lehet valósítani.

Kézi vagy automatikus indításkor az áramerősség a reosztát adott ellenállásához tartozó üzemkezdeti névleges érték 1,8-2,5-szeresének maximális értékéről a végén a névleges érték 1,1-1,5-szeresének megfelelő minimális értékre változik. működés közben és az indító reosztát másik helyzetére váltás előtt. Az armatúra áram a motor indítása után reosztát ellenállással rp van

ahol Uc a hálózati feszültség.

Bekapcsolás után a motor gyorsulni kezd, amíg a back emf E meg nem történik, és az armatúra árama csökken. Tekintettel arra, hogy az n = f1 (Mн) és n = f2 (II am) mechanikai jellemzők gyakorlatilag lineárisak, akkor a gyorsítás során az armatúra áramától függő lineáris törvény szerint a forgási sebesség növekszik (1. ábra). ).

Rizs. 1. DC motor indítási diagram

A kiindulási diagram (ábra.1) az armatúra különböző ellenállásaihoz lineáris mechanikai jellemzők szegmense. Amikor az armatúra áram IХ az Imin értékre csökken, az r1 ellenállású reosztát szakasz kikapcsol, és az áramerősség az értékre nő.

ahol E1 – EMF a jellemző A pontjában; r1 — a leválasztott szakasz ellenállása.

A motor ezután ismét felgyorsul a B pontig, és így tovább, amíg el nem éri a természetes karakterisztikát, amikor a motort közvetlenül Uc feszültségre kapcsoljuk. Az indítóreosztátokat úgy tervezték, hogy egymás után 4-6 indításra melegedjenek fel, ezért ügyelni kell arra, hogy az indítás végén az indítóreosztátot teljesen eltávolítsák.

Leállításkor a motort leválasztják az áramforrásról, és az indító reosztát teljesen bekapcsol – a motor készen áll a következő indításra. A nagy önindukciós EMF-ek lehetőségének kiküszöbölése érdekében, amikor a gerjesztő áramkör megszakad és le van kapcsolva, az áramkör a kisülési ellenállásra zárható.

Változtatható fordulatszámú hajtásokban az egyenáramú motorokat az áramforrás feszültségének fokozatos növelésével indítják úgy, hogy az indítóáram a szükséges határokon belül maradjon, vagy az indítási idő nagy részében megközelítőleg állandó maradjon. Ez utóbbi úgy valósítható meg, hogy a visszacsatoló rendszerekben automatikusan szabályozza az áramforrás feszültségváltoztatási folyamatát.

Indító egyenáramú motorok soros gerjesztéssel, szintén önindítóval gyártva. Az indítási diagram a nemlineáris mechanikai karakterisztika szegmenseit mutatja különböző armatúra ellenállásokhoz.Az indítás viszonylag kis teljesítményen történhet manuálisan, nagy teljesítményen pedig az indító reosztát szakaszainak rövidre zárásával, olyan kontaktorokkal, amelyek kézi vagy automatikus működtetés esetén kioldódnak.

A hátramenet – a motor forgásirányának megváltoztatása – a nyomaték irányának változtatásával történik. Ehhez meg kell változtatni az egyenáramú motor mágneses fluxusának irányát, vagyis át kell kapcsolni a mező vagy az armatúra tekercsét, miközben a másik irányú áram az armatúrában fog folyni. A gerjesztőkör és az armatúra kapcsolásakor a forgásirány változatlan marad.

A párhuzamos mezős motor mezőtekercse jelentős energiatartalékkal rendelkezik: a tekercselési időállandó nagy teljesítményű motoroknál másodperc. Az armatúra tekercselés időállandója sokkal rövidebb. Ezért annak érdekében, hogy a lehető leggyorsabban meg lehessen fordulni, a horgonyt átkapcsolják. Csak ott, ahol nincs szükség sebességre, a gerjesztő áramkör átkapcsolásával lehet megfordítani.

A motorok reverzibilis gerjesztése történhet akár a terepi tekercs, akár az armatúra tekercs kapcsolásával, mivel a mező- és az armatúra tekercsekben az energiatartalék kicsi, az időállandójuk pedig viszonylag kicsi.

Párhuzamos gerjesztésű motor irányváltásánál először az armatúrát feszültségmentesítjük, és a motort mechanikusan leállítjuk vagy leállásra kapcsoljuk. A késleltetés lejárta után az armatúra átkapcsol, ha a késleltetés alatt nem volt bekapcsolva, és a másik forgásirányban indul.

A soros gerjesztésű motor megfordítása ugyanabban a sorrendben történik: leállítás - leállítás - kapcsoló - indítás a másik irányba. A vegyes gerjesztésű motoroknál hátramenetben az armatúrát vagy a soros tekercset a párhuzamossal együtt kell kapcsolni.

A fékezés a motorok lefutási idejének csökkentése érdekében szükséges, ami fékezés hiányában megengedhetetlenül hosszú lehet, és a hajtóműveket egy bizonyos helyzetben rögzíteni kell. A mechanikus fékezésű egyenáramú motorokat általában úgy gyártják, hogy a fékbetéteket a féktárcsára helyezik. A mechanikus fékek hátránya, hogy a féknyomaték és a fékezési idő véletlenszerű tényezőktől függ: az olaj vagy nedvesség behatolása a féktárcsába és mások. Ezért az ilyen fékezést akkor alkalmazzák, ha az idő és a féktávolság nincs korlátozva.

Bizonyos esetekben kis sebességnél történő előzetes elektromos fékezés után lehetőség van a mechanizmus pontos leállítására (például emelésre) egy adott helyzetben, és egy bizonyos helyen rögzíteni a helyzetét. Az ilyen megállót vészhelyzetekben is alkalmazzák.

Az elektromos fékezés biztosítja a szükséges féknyomaték kellően pontos megszerzését, de nem tudja biztosítani a mechanizmus adott helyen történő rögzítését. Ezért az elektromos fékezést szükség esetén mechanikus fékezéssel egészítik ki, amely az elektromos fékezés után lép érvénybe.

Az elektromos fékezés akkor következik be, amikor az áram a motor EMF-jének megfelelően folyik. Háromféleképpen lehet megállni.

Fékező egyenáramú motorok energiával visszatérnek a hálózatba.Ebben az esetben az EMF-nek nagyobbnak kell lennie, mint az US áramforrás feszültsége, és az áram az EMF irányába fog folyni, mivel ez a generátor üzemmód árama. A tárolt kinetikus energia elektromos energiává alakul, és részben visszakerül a hálózatba. A kapcsolási rajz az ábrán látható. 2, a.

Rizs. 2. Egyenáramú motorok elektromos fékezésének vázlatai: I — energia visszavezetéssel a hálózatba; b — ellenkezéssel; c — dinamikus fékezés

Az egyenáramú motor leállítása megtörténhet, amikor a tápfeszültség Uc <E értékre csökken, valamint az emelőben lévő terhelések leengedésekor és egyéb esetekben.

A hátrameneti fékezés úgy történik, hogy a forgó motort az ellenkező forgásirányba kapcsolják. Ebben az esetben az EMF E és az armatúrában lévő Uc feszültség hozzáadódik, és az I áram korlátozásához egy kezdeti ellenállású ellenállást kell beépíteni

ahol Imax a legnagyobb megengedett áramerősség.

A leállás nagy energiaveszteséggel jár.

Az egyenáramú motorok dinamikus fékezése akkor történik, amikor az rt ellenállást a forgó gerjesztett motor kapcsaihoz csatlakoztatják (2. ábra, c). A tárolt kinetikus energia elektromos energiává alakul, és hőként disszipálódik az armatúrában. Ez a leggyakoribb felfüggesztési módszer.

Párhuzamos (független) gerjesztésű egyenáramú motor bekapcsolására szolgáló áramkörök: a — motor kapcsoló áramkör, b — kapcsoló áramkör dinamikus fékezéskor, c — oppozíciós áramkör.