Zagon, obračanje in zaustavitev enosmernih motorjev

Zagon enosmernega motorja, priključitev neposredno na omrežno napetost je dovoljeno le pri motorjih z majhno močjo. V tem primeru je lahko vršni tok na začetku zagona 4-6-krat večji od nazivnega. Neposredni zagon enosmernih motorjev s precejšnjo močjo je popolnoma nesprejemljiv, saj bo začetni tok tukaj enak 15-50-kratniku nazivnega toka. Zato se zagon motorjev srednje in velike moči izvaja z zagonskim reostatom, ki omejuje tok med zagonom na vrednosti, ki so dovoljene za komutacijo in mehansko trdnost.

Zaženite reostate iz visokoodporne žice ali traku, razdeljene na odseke. Žice so povezane z bakrenimi gumbi ali ravnimi kontakti na prehodih iz enega odseka v drugega. Bakrena krtača na vrtljivi roki reostata se premika vzdolž kontaktov. Reostati imajo lahko druge izvedbe.Vzbujevalni tok na začetku vzporedno vzbujalnega motorja je nastavljen tako, da ustreza normalnemu delovanju, vzbujevalni tokokrog je priključen neposredno na omrežno napetost, tako da ni padca napetosti zaradi padca napetosti v reostatu (glej sliko 1). ).

Potreba po normalnem vzbujalnem toku je posledica dejstva, da je treba pri zagonu motorja razviti največji možni dovoljeni navor Mem, kar je potrebno za zagotovitev hitrega pospeška. Zagon enosmernega motorja se izvede z zaporednim zmanjševanjem upora reostata, običajno s premikanjem ročice reostata z enega fiksnega kontakta reostata na drugega in izklopom odsekov; zmanjšanje upora lahko izvedemo tudi s kratkim stikom odsekov s kontaktorji, ki se aktivirajo po danem programu.

Pri ročnem ali samodejnem zagonu se tok spremeni od največje vrednosti, ki je enaka 1,8 - 2,5-kratni nazivni vrednosti na začetku delovanja za določen upor reostata, na najmanjšo vrednost, ki je enaka 1,1 - 1,5-kratni nazivni vrednosti na koncu med delovanjem in pred preklopom na drug položaj zagonskega reostata. Tok armature po zagonu motorja z uporom reostata rp je

kjer je Uc omrežna napetost.

Po vklopu začne motor pospeševati, dokler se ne pojavi povratna emf E in se armaturni tok zmanjša. Glede na to, da so mehanske značilnosti n = f1 (Mн) in n = f2 (II am) praktično linearne, bo med pospeševanjem prišlo do povečanja hitrosti vrtenja po linearnem zakonu, odvisno od toka armature (slika 1 ).

riž. 1. Shema zagona enosmernega motorja

Začetni diagram (sl.1) za različne upore v armaturi je segment linearnih mehanskih značilnosti. Ko se tok armature IH zmanjša na vrednost Imin, se odsek reostata z uporom r1 izklopi in tok se poveča na vrednost

kjer E1 - EMF v točki A karakteristike; r1 - upor odklopljenega odseka.

Motor se nato ponovno pospeši do točke B in tako naprej, dokler ne doseže naravne karakteristike, ko se motor preklopi neposredno na napetost Uc. Začetni reostati so zasnovani tako, da se segrejejo za 4-6 zagonov zaporedoma, zato morate poskrbeti, da se na koncu zagona popolnoma odstrani zagonski reostat.

Ko je motor ustavljen, je odklopljen od vira napajanja in zagonski reostat se popolnoma vklopi - motor je pripravljen za naslednji zagon. Da bi odpravili možnost velikih samoindukcijskih EMF, ko je vzbujevalni tokokrog prekinjen in ko je odklopljen, tokokrog se lahko zapre na upor praznjenja.

Pri pogonih s spremenljivo hitrostjo se enosmerni motorji zaženejo s postopnim povečevanjem napetosti vira energije, tako da se zagonski tok vzdržuje v zahtevanih mejah ali ostane približno konstanten večino časa zagona. Slednje je mogoče storiti s samodejnim krmiljenjem procesa spreminjanja napetosti vira energije v sistemih s povratnimi informacijami.

Zagon enosmernih motorjev s serijskim vzbujanjem, izdelan tudi s pomočjo zaganjalnikov. Zagonski diagram predstavlja segmente nelinearne mehanske karakteristike za različne armaturne upore.Zagon pri sorazmerno majhnih močeh se lahko izvede ročno, pri velikih pa s kratkim stikom delov zagonskega reostata s kontaktorji, ki se sprožijo pri ročnem ali avtomatskem upravljanju.

Reverziranje - sprememba smeri vrtenja motorja - se izvede s spremembo smeri vrtilnega momenta. Za to je potrebno spremeniti smer magnetnega pretoka enosmernega motorja, torej preklopiti polje ali navitje armature, medtem ko bo v armaturi tekel tok v drugo smer. Pri preklopu vzbujalnega tokokroga in armature ostane smer vrtenja enaka.

Vzbujevalno navitje motorja z vzporednim poljem ima pomembno rezervo energije: časovna konstanta navitja je pri motorjih z veliko močjo sekund. Časovna konstanta armaturnega navitja je veliko krajša. Zato, da bi čim hitreje naredili zavoj, sidro zamenjamo. Le tam, kjer hitrost ni potrebna, je mogoče preobrat izvesti s preklopom vzbujalnega tokokroga.

Reverzibilno vzbujanje motorjev lahko izvedemo s preklapljanjem navitja polja ali navitja armature, saj so zaloge energije v navitjih polja in armature majhne in so njihove časovne konstante relativno majhne.

Pri obračanju motorja z vzporednim vzbujanjem se armatura najprej izklopi in motor se mehansko zaustavi ali preklopi na zaustavitev. Po koncu zamika se armatura preklopi, če med zamikom ni bila vklopljena, in se izvede zagon v drugo smer vrtenja.

Preklop motorja s serijskim vzbujanjem poteka v enakem zaporedju: zaustavitev — ustavitev — stikalo — zagon v drugo smer. Pri motorjih z mešanim vzbujanjem v obratni smeri je treba armaturo ali zaporedno navitje preklopiti skupaj z vzporednim.

Zaviranje je potrebno za skrajšanje časa iztekanja motorjev, ki je v odsotnosti zaviranja lahko nesprejemljivo dolg, in za fiksiranje aktuatorjev v določenem položaju. Mehanski zavorni enosmerni motorji so običajno izdelani tako, da se zavorne ploščice namestijo na zavorni kolut. Pomanjkljivost mehanskih zavor je, da sta zavorni moment in zavorni čas odvisna od naključnih dejavnikov: vdora olja ali vlage v zavorni kolut in drugih. Zato se takšno zaviranje uporablja, ko čas in zavorna pot nista omejena.

V nekaterih primerih je po predhodnem električnem zaviranju pri nizki hitrosti mogoče natančno ustaviti mehanizem (na primer dviganje) v določenem položaju in popraviti njegov položaj na določenem mestu. Takšen postanek se uporablja tudi v nujnih primerih.

Električno zaviranje zagotavlja dovolj natančno doseganje potrebnega zavornega momenta, vendar ne more zagotoviti pritrditve mehanizma na določenem mestu. Zato se električno zaviranje, če je potrebno, dopolni z mehanskim zaviranjem, ki začne delovati po koncu električnega.

Električno zaviranje se pojavi, ko tok teče v skladu z EMF motorja. Obstajajo trije načini, kako se ustaviti.

Zaviranje enosmernih motorjev z vračanjem energije v omrežje.V tem primeru mora biti EMF E večji od napetosti vira energije US in tok bo tekel v smeri EMF, ki je način toka generatorja. Shranjena kinetična energija se bo pretvorila v električno energijo in delno vrnila v omrežje. Shema povezave je prikazana na sl. 2, a.

riž. 2. Sheme električnega zaviranja enosmernih motorjev: I — z vračanjem energije v omrežje; b - z nasprotovanjem; c — dinamično zaviranje

Zaustavitev enosmernega motorja se lahko izvede, ko se napajalna napetost zmanjša tako, da je Uc <E, kot tudi, ko se bremena v dvigalu znižajo in v drugih primerih.

Vzvratno zaviranje se izvede s preklopom vrtečega motorja v nasprotno smer vrtenja. V tem primeru se doda EMF E in napetost Uc v armaturi, za omejitev toka I pa je treba vključiti upor z začetnim uporom

kjer je Imax največji dovoljeni tok.

Ustavitev je povezana z velikimi izgubami energije.

Dinamično zaviranje enosmernih motorjev se izvede, ko je upor rt priključen na sponke vrtljivega vzbujenega motorja (slika 2, c). Shranjena kinetična energija se pretvori v električno energijo in se razprši v armaturi kot toplota. To je najpogostejši način vzmetenja.

Vezja za vklop enosmernega motorja z vzporednim (neodvisnim) vzbujanjem: a — preklopno vezje motorja, b — preklopno vezje pri dinamičnem zaviranju, c — nasprotno vezje.