Пуск в ход двигателей постоянного тока

При работе двигателя постоянного тока в обмотках якоря вращающихся в магнитном поле наводится противо-ЭДС. Ток в цепи якоря создается небольшой разностью между напряжением и противо-ЭДС:

.

Внутреннее сопротивление двигателя постоянного тока невелико, у двигателей средней мощности (10 – 200 кВт) оно составляет несколько десятых – сотых долей ома. В момент пуска противо-ЭДС якоря равна нулю ( , при w = 0). При этом пусковой ток равный:

,

в 10 – 30 больше номинального. Кроме толчка момента, действующего на механические части привода и двигателя, такой пусковой ток опасен для коллектора, якорной обмотки и для питающей сети. Ограничить пусковой ток можно двумя способами – увеличение сопротивления якорной цепи, за счет последовательно включенного реостата, и плавного увеличения питающего напряжения от нуля до номинального значения.

Первый способ получил название реостатного пуска. В этом случае значение пускового тока определяется из выражения:

.

Обычно сопротивление r_П выбирается так, чтобы пусковой ток был в 1.5 – 2.5 раза выше номинального, что обеспечивает большое значение пускового момента. Пусковой реостат не рассчитан на длительную работу в якорной цепи, поэтому после окончания разгона он выводится из работы. В процессе разгона в обмотке якоря появляется противо-ЭДС и ток в какой либо момент времени определяется из выражения:

.

По мере увеличения скорости возрастает противо-ЭДС и уменьшается ток в якоре и момент. Когда электромагнитный момент на валу станет равен моменту сопротивления, возрастание скорости прекратится. Если теперь снова уменьшить сопротивление реостата, возрастет ток и вращающий момент и двигатель продолжит разгон. Для уменьшения времени пуска двигателя и уменьшения бросков тока пусковой реостат обычно имеет несколько ступеней, которые последовательно выводятся из цепи. На рисунке 6.3 показана схема включения и механические характеристики при реостатном пуске двигателя независимого возбуждения в три ступени.

Рисунок 6.3 - Реостатный пуск двигателя постоянного тока, независимого возбуждения

Пуск в ход за счет плавного увеличения питающего напряжения от нуля до номинального значения применяется только в регулируемых электроприводах, где двигатель питается от регулируемого источника напряжения (например тиристорного преобразователя).