Пуск двигателя постоянного тока

Как и в примере с асинхронными двигателями, пуск двигателей постоянного тока (ДПТ) осложнен возникающими в момент старта огромными значениями моментов и пусковых токов. Но в отличие от асинхронных ЭД, в ДПТ пусковые токи могут превышать номинальные в 10-40 раз. Такое огромное превышение может легко сжечь обмотки. Поэтому токи при пуске стараются ограничить до уровня (1,5-2) I_н.

Особенности запуска двигателей постоянного тока

Для маломощных ДПТ (до 1 кВт) при отсутствия нагрузки на валу, можно использовать прямой пуск, т.е непосредственно от питающей сети, т.к пусковые токи в момент старта не превышают номинальных значений (3-5) I_н, что в принципе, не критично. Т.к ДПТ работают только при постоянном напряжении и постоянном сопротивлении якорной обмотки, ток протекающий в якоре можно вычислить с помощью следующей формулы:

Где, U – напряжение питающей сети, Е_пр – противоЭДС, ∑r – сопротивление обмоток якоря.

ПротивоЭДСпоявляется при вращении якоря в магнитном поле статора, при этом в ДПТ Е_пр направлена против якоря. Но если якорь не движется, Е_пр не образуется, а значит, формулу для расчета тока якоря можно записать следующим образом.

Iяк=U/∑r

Формула выше и используется для расчета пускового тока

Как видим, можно добиться необходимого номинала пускового тока, в выбранном интервале, безопасном для ДПТ. Добавочный резистор может быть как реостатом так и состоять из нескольких сопротивлений. Это требуется для того, чтобы при запуска ДПТ, можно было менять сопротивление в якорной цепи.

Следует понимать, что с дополнительным сопротивлением в якорной обмотке ДПТ работает на более смягченной искусственной характеристике, которая не совсем хороша для нормальной работы двигателя.

Пуск ДПТ происходит в несколько этапов. После разгона ДПТ, Е_пр ограничит ток через обмотку, а значит и пусковой момент, чтобы поддержать его на заданном уровне, требуется снизить сопротивление, то есть переключить реостат или шунтировать сопротивление. Предположим, что у нас четыре этапа запуска ДПТ, тогда механическая характеристика будет выглядеть как на рисунке ниже.

На первом этапе ступени, когда добавочное сопротивление установлено максимальным и состоит из R1+R2+R3 ДТП начинает свой разгон. После достижения заданной точки, которую получают с помощью расчетов, резистор R3 шунтируются. ДТП переходит на новую характеристику, и разгоняется снова до расчетной точки. Т.е, двигатель поэтапно выходит на свою естественную характеристику, не пострадав от действия больших значений пусковых токов и моментов.

Схемы управления двигателями постоянного тока

Там, где требуется плавное и точное регулирование скорости и вращающего момента электромотора в широких пределах, необходима схема управления двигателем постоянного тока. В основе этой разработки лежит принцип работы следящего привода с одноконтурной системой регулирования. Схема управления состоит из следующих основных частей: — СИФУ — Регулятор — Защита.