Starta, backa och stoppa DC-motorer

Att starta en DC-motor, ansluta den direkt till nätspänningen är endast tillåten för lågeffektsmotorer. I detta fall kan toppströmmen i början av starten vara i storleksordningen 4 - 6 gånger den nominella. Direktstart av DC-motorer med betydande effekt är helt oacceptabelt, eftersom startströmmen här kommer att vara lika med 15 - 50 gånger märkströmmen. Därför utförs start av medelstora och stora motorer med hjälp av en startreostat, som begränsar strömmen under start till de värden som är tillåtna för kommutering och mekanisk styrka.

Kör reostater gjorda av högresistanstråd eller tejp indelade i sektioner. Ledningarna är anslutna till kopparknappar eller platta kontakter vid övergångspunkterna från en sektion till en annan. Kopparborsten på reostatens roterande arm rör sig längs kontakterna. Reostater kan ha andra utföranden.Magnetströmmen vid starten av parallellmagnetiseringsmotorn ställs in motsvarande normal drift, magnetiseringskretsen kopplas direkt till nätspänningen, så att det inte uppstår något spänningsfall på grund av spänningsfallet i reostaten (se fig. 1) ).

Behovet av en normal magnetiseringsström beror på att vid start av motorn måste största möjliga tillåtna vridmoment Mem utvecklas, vilket är nödvändigt för att säkerställa snabb acceleration. Start av en likströmsmotor görs genom att successivt minska motståndet hos reostaten, vanligtvis genom att flytta reostatspaken från en fast kontakt på reostaten till en annan och stänga av sektionerna; resistansminskning kan även göras genom att kortsluta sektionerna med kontaktorer som aktiveras enligt ett givet program.

Vid manuell eller automatisk start ändras strömmen från ett maxvärde lika med 1,8 - 2,5 gånger det nominella värdet i början av driften för ett givet motstånd hos reostaten till ett minimivärde lika med 1,1 - 1,5 gånger det nominella värdet vid slutet i drift och innan du byter till ett annat läge för startreostaten. Ankarströmmen efter start av motorn med reostatmotstånd rp är

där Uc är linjespänningen.

Efter påslag börjar motorn accelerera tills tillbaka emf E inträffar och ankarströmmen minskar. Med tanke på att de mekaniska egenskaperna n = f1 (Mн) och n = f2 (II am) är praktiskt taget linjära, kommer det under acceleration att ske en ökning av rotationshastigheten enligt en linjär lag beroende på ankarströmmen (fig. 1) ).

Ris. 1. Startschema för DC-motor

Startdiagrammet (fig.1) för olika motstånd i ankaret är ett segment av linjära mekaniska egenskaper. När ankarströmmen IХ minskar till värdet Imin stängs reostatdelen med resistans r1 av och strömmen ökar till värdet

där E1 — EMF vid punkt A i egenskapen; r1 — motstånd för den frånkopplade sektionen.

Motorn accelereras sedan igen till punkt B och så vidare tills den når den naturliga karakteristiken när motorn kopplas direkt till spänningen Uc. Startreostaterna är designade för att värmas upp under 4-6 starter i rad, så du måste se till att startreostaten är helt borttagen i slutet av starten.

När den stoppas kopplas motorn från strömkällan och startreostaten slås på helt — motorn är redo för nästa start. För att eliminera möjligheten till stora självinduktions-EMK när magnetiseringskretsen bryts och när den är frånkopplad, kretsen kan stängas till urladdningsmotståndet.

I frekvensomriktare startas DC-motorer genom att gradvis öka spänningen på kraftkällan så att startströmmen hålls inom de erforderliga gränserna eller förblir ungefär konstant under större delen av starttiden. Det senare kan göras genom att automatiskt styra processen för att ändra spänningen på strömkällan i återkopplingssystem.

Startande DC-motorer med seriemagnetisering tillverkade också med startmotorer. Uppstartsdiagrammet representerar segmenten av den olinjära mekaniska karakteristiken för olika ankarmotstånd.Start med relativt låga effekter kan göras manuellt, och vid höga effekter genom att kortsluta startreostatens sektioner med kontaktorer som utlöses vid manuell eller automatisk drift.

Reversering — ändring av motorns rotationsriktning — görs genom att ändra vridmomentets riktning. För att göra detta är det nödvändigt att ändra riktningen för det magnetiska flödet hos DC-motorn, det vill säga att byta fält- eller ankarlindning, medan strömmen i den andra riktningen kommer att flyta i ankaret. När du byter både magnetiseringskretsen och ankaret förblir rotationsriktningen densamma.

Fältlindningen hos en parallellfältsmotor har en betydande energireserv: lindningstidskonstanten är sekunder för motorer med hög effekt. Tidskonstanten för ankarlindningen är mycket kortare. Därför, för att göra svängen så snabbt som möjligt, byts ankaret. Endast där ingen hastighet krävs kan reversering åstadkommas genom att omkoppla magnetiseringskretsen.

Reversibel magnetisering av motorer kan göras genom att byta antingen fältlindningen eller ankarlindningen, eftersom energireserverna i fält- och ankarlindningarna är små och deras tidskonstanter är relativt små.

Vid reversering av en parallellmagnetiseringsmotor kopplas först ankaret från och motorn stoppas mekaniskt eller kopplas om till stopp. Efter slutet av fördröjningen kopplas ankaret, om det inte var inkopplat under fördröjningen, och en start görs i den andra rotationsriktningen.

Omkastning av en seriemagnetiseringsmotor görs i samma sekvens: avstängning — stopp — brytare — start i andra riktningen. I motorer med blandad magnetisering i revers måste ankaret eller serielindningen kopplas om tillsammans med parallellen.

Bromsning är nödvändig för att minska utloppstiden för motorerna, som i frånvaro av bromsning kan vara oacceptabelt lång, och för att fixera ställdonen i ett visst läge. DC-motorer för mekanisk bromsning tillverkas vanligtvis genom att bromsbeläggen placeras på bromsskivan. Nackdelen med mekaniska bromsar är att bromsmomentet och bromstiden beror på slumpmässiga faktorer: penetration av olja eller fukt i bromsskivan och andra. Därför används sådan bromsning när tid och stoppsträcka inte är begränsade.

I vissa fall, efter preliminär elektrisk bromsning vid låg hastighet, är det möjligt att exakt stoppa mekanismen (till exempel lyft) i en given position och fixera dess position på en viss plats. Ett sådant stopp används även i nödsituationer.

Elektrisk bromsning ger tillräckligt exakt erhållande av det nödvändiga bromsmomentet, men kan inte säkerställa fixeringen av mekanismen på en given plats. Därför kompletteras den elektriska bromsningen vid behov med en mekanisk bromsning, som träder i kraft efter avslutad el.

Elektrisk bromsning uppstår när ström flyter enligt motorns EMF. Det finns tre sätt att stoppa.

Bromsande DC-motorer med energiåterföring till nätet.I detta fall måste EMF E vara större än spänningen för strömkällan US och strömmen kommer att flyta i riktning mot EMF, vilket är generatorns lägesström. Den lagrade kinetiska energin omvandlas till elektrisk energi och återförs delvis till nätet. Anslutningsschemat visas i fig. 2, a.

Ris. 2. Schema för elektrisk bromsning av DC-motorer: I — med energiåterföring till nätverket; b — med opposition; c — Dynamisk bromsning

Stopp av DC-motorn kan göras när matningsspänningen minskar så att Uc <E, samt när lasterna i en lyftanordning sänks och i andra fall.

Backbromsning utförs genom att växla den roterande motorn i motsatt rotationsriktning. I detta fall tillkommer EMF E och spänningen Uc i ankaret, och för att begränsa strömmen I måste ett motstånd med initialresistans inkluderas

där Imax är den högsta tillåtna strömmen.

Att stanna är förknippat med stora energiförluster.

Dynamisk bromsning av DC-motorer utförs när motståndet rt är anslutet till terminalerna på den roterande exciterade motorn (fig. 2, c). Den lagrade kinetiska energin omvandlas till elektrisk energi och försvinner i ankaret som värme. Detta är den vanligaste upphängningsmetoden.

Kretsar för inkoppling av en likströmsmotor med parallell (oberoende) magnetisering: a — motoromkopplingskrets, b — kopplingskrets vid dynamisk bromsning, c — oppositionskrets.