Start, reversering og stop af DC-motorer

Start af en jævnstrømsmotor, tilslutning af den direkte til netspændingen er kun tilladt for laveffektmotorer. I dette tilfælde kan spidsstrømmen ved starten af ​​starten være i størrelsesordenen 4 - 6 gange den nominelle. Direkte start af DC-motorer med betydelig effekt er fuldstændig uacceptabel, da startstrømmen her vil være lig med 15 - 50 gange mærkestrømmen. Derfor udføres starten af ​​mellemstore og store motorer ved hjælp af en startreostat, som begrænser strømmen under start til de tilladte værdier for kommutering og mekanisk styrke.

Kør reostater lavet af højmodstandstråd eller tape opdelt i sektioner. Ledningerne er forbundet til kobberknapper eller flade kontakter ved overgangspunkterne fra en sektion til en anden. Kobberbørsten på rheostatens roterende arm bevæger sig langs kontakterne. Rheostater kan have andre udformninger.Excitationsstrømmen ved starten af ​​parallel-excitationsmotoren indstilles svarende til normal drift, magnetiseringskredsløbet er forbundet direkte til netspændingen, så der ikke opstår spændingsfald på grund af spændingsfaldet i reostaten (se fig. 1) ).

Behovet for en normal magnetiseringsstrøm skyldes, at der ved start af motoren skal udvikles det størst mulige tilladte drejningsmoment Mem, hvilket er nødvendigt for at sikre hurtig acceleration. Start af en jævnstrømsmotor sker ved successivt at reducere rheostatens modstand, sædvanligvis ved at flytte rheostatarmen fra en fast kontakt på rheostaten til en anden og slukke for sektionerne; modstandsreduktion kan også ske ved at kortslutte sektionerne med kontaktorer, der aktiveres efter et givet program.

Ved manuel eller automatisk start ændres strømmen fra en maksimal værdi svarende til 1,8 - 2,5 gange den nominelle værdi ved starten af ​​driften for en given modstand af rheostaten til en minimumsværdi svarende til 1,1 - 1,5 gange den nominelle værdi ved slutningen i drift og før skift til en anden position af startreostaten. Ankerstrømmen efter start af motoren med reostatmodstand rp er

hvor Uc er linjespændingen.

Efter tænding begynder motoren at accelerere, indtil tilbage-emf E opstår, og ankerstrømmen falder. Da de mekaniske karakteristika n = f1 (Mн) og n = f2 (II am) praktisk talt er lineære, vil der under acceleration være en stigning i omdrejningshastigheden ifølge en lineær lov afhængig af ankerstrømmen (fig. 1) ).

Ris. 1. Startdiagram for DC-motor

Startdiagrammet (fig.1) for forskellige modstande i ankeret er et segment af lineære mekaniske egenskaber. Når ankerstrømmen IХ falder til værdien Imin, slukkes rheostatsektionen med modstand r1, og strømmen stiger til værdien

hvor E1 — EMF i punkt A i karakteristikken; r1 — modstand af den afbrudte sektion.

Motoren accelereres derefter igen til punkt B og så videre, indtil den når den naturlige karakteristik, når motoren kobles direkte til spændingen Uc. Startreostaterne er designet til at varme op til 4-6 starter i træk, så du skal sikre dig, at startreostaten ved starten er helt fjernet.

Når den er stoppet, afbrydes motoren fra strømkilden, og startreostaten tænder helt — motoren er klar til næste start. For at eliminere muligheden for store selvinduktions-EMF'er, når excitationskredsløbet er brudt, og når det er afbrudt, kredsløbet kan lukkes til udladningsmodstanden.

I drev med variabel hastighed startes jævnstrømsmotorer ved gradvist at øge strømkildens spænding, så startstrømmen holdes inden for de nødvendige grænser eller forbliver nogenlunde konstant i det meste af starttiden. Sidstnævnte kan gøres ved automatisk at styre processen med at ændre strømkildens spænding i feedbacksystemer.

Startende DC-motorer med seriemagnetisering fremstillet også ved hjælp af startere. Opstartsdiagrammet repræsenterer segmenterne af den ikke-lineære mekaniske karakteristik for forskellige ankermodstande.Start ved relativt lave kræfter kan ske manuelt, og ved høje kræfter ved at kortslutte startreostatens sektioner med kontaktorer, der udløses, når de betjenes manuelt eller automatisk.

Vende - ændring af motorens rotationsretning - sker ved at ændre drejningsmomentets retning. For at gøre dette er det nødvendigt at ændre retningen af ​​den magnetiske flux af DC-motoren, det vil sige at skifte feltet eller ankerviklingen, mens strømmen i den anden retning vil strømme i ankeret. Når både magnetiseringskredsløbet og ankeret skiftes, vil rotationsretningen forblive den samme.

Feltviklingen af ​​en parallelfeltmotor har en betydelig energireserve: viklingstidskonstanten er sekunder for højeffektmotorer. Tidskonstanten for ankerviklingen er meget kortere. Derfor, for at gøre svinget så hurtigt som muligt, skiftes ankeret. Kun hvor der ikke kræves nogen hastighed, kan reversering udføres ved at skifte magnetiseringskredsløbet.

Reversibel excitation af motorer kan udføres ved at skifte enten feltviklingen eller ankerviklingen, da energireserverne i felt- og ankerviklingerne er små og deres tidskonstanter er relativt små.

Ved reversering af en parallel magnetiseringsmotor afbrydes ankeret først, og motoren stoppes mekanisk eller skiftes til stop. Efter afslutningen af ​​forsinkelsen skiftes ankeret, hvis det ikke var aktiveret under forsinkelsen, og der startes i den anden rotationsretning.

Reversering af en serie-excitationsmotor udføres i samme rækkefølge: sluk — stop — kontakt — start i den anden retning. I motorer med blandet magnetisering i bakgear skal anker- eller serieviklingen kobles sammen med parallelen.

Bremsning er nødvendig for at reducere udløbstiden for motorerne, som i mangel af bremsning kan være uacceptabel lang, og for at fiksere aktuatorerne i en bestemt position. Mekanisk bremsning DC-motorer fremstilles normalt ved at placere bremseklodserne på bremseskiven. Ulempen ved mekaniske bremser er, at bremsemomentet og bremsetiden afhænger af tilfældige faktorer: indtrængning af olie eller fugt i bremseskiven og andre. Derfor bruges en sådan bremsning, når tid og bremselængde ikke er begrænset.

I nogle tilfælde, efter foreløbig elektrisk bremsning ved lav hastighed, er det muligt præcist at stoppe mekanismen (for eksempel løft) i en given position og fastgøre dens position på et bestemt sted. Et sådant stop bruges også i nødsituationer.

Elektrisk bremsning giver tilstrækkelig nøjagtig opnåelse af det nødvendige bremsemoment, men kan ikke sikre fastgørelsen af ​​mekanismen på et givet sted. Derfor suppleres den elektriske bremsning om nødvendigt med en mekanisk bremsning, som træder i kraft efter endt elektrisk.

Elektrisk bremsning opstår, når strømmen løber i henhold til motorens EMF. Der er tre måder at stoppe på.

Bremsende jævnstrømsmotorer med energi tilbage til nettet.I dette tilfælde skal EMF E være større end spændingen af ​​strømkilden US, og strømmen vil flyde i retning af EMF, som er generatorens tilstandsstrøm. Den lagrede kinetiske energi vil blive omdannet til elektrisk energi og delvist returneret til nettet. Tilslutningsdiagrammet er vist i fig. 2, a.

Ris. 2. Skemaer for elektrisk bremsning af DC-motorer: I — med energiretur til netværket; b — med opposition; c — dynamisk bremsning

Standsning af DC-motoren kan ske, når forsyningsspændingen falder, så Uc <E, samt når belastningerne i en hejs sænkes og i andre tilfælde.

Bakbremsning udføres ved at skifte den roterende motor i den modsatte rotationsretning. I dette tilfælde tillægges EMF E og spændingen Uc i ankeret, og for at begrænse strømmen I skal der medfølge en modstand med startmodstand

hvor Imax er den højest tilladte strøm.

Stop er forbundet med store energitab.

Dynamisk bremsning af DC-motorer udføres, når modstanden rt er forbundet til terminalerne på den roterende exciterede motor (fig. 2, c). Den lagrede kinetiske energi omdannes til elektrisk energi og spredes i armaturet som varme. Dette er den mest almindelige suspensionsmetode.

Kredsløb til at tænde en jævnstrømsmotor med parallel (uafhængig) magnetisering: a — motorkoblingskredsløb, b — koblingskredsløb under dynamisk bremsning, c — modstandskredsløb.