DC-motoren starten, omkeren en stoppen

Het starten van een gelijkstroommotor, rechtstreeks aansluiten op de netspanning is alleen toegestaan ​​voor motoren met laag vermogen. In dit geval kan de piekstroom aan het begin van de start in de orde van grootte van 4 - 6 keer de nominale waarde liggen. Directe start van gelijkstroommotoren met aanzienlijk vermogen is volkomen onaanvaardbaar, aangezien de startstroom hier gelijk is aan 15 - 50 keer de nominale stroom. Daarom wordt het starten van motoren met middelgroot en groot vermogen uitgevoerd met behulp van een startweerstand, die de stroom tijdens het starten beperkt tot de toegestane waarden voor commutatie en mechanische sterkte.

Laat weerstanden lopen die zijn gemaakt van draad met hoge weerstand of tape, verdeeld in secties. De draden zijn verbonden met koperen knoppen of platte contacten op de overgangspunten van de ene sectie naar de andere. De koperen borstel op de roterende arm van de reostaat beweegt langs de contacten. Reostaten kunnen andere ontwerpen hebben.De bekrachtigingsstroom bij het starten van de parallelle bekrachtigingsmotor is ingesteld overeenkomstig de normale werking, het bekrachtigingscircuit is rechtstreeks op de netspanning aangesloten, zodat er geen spanningsval is als gevolg van de spanningsval in de reostaat (zie Fig. 1 ).

De behoefte aan een normale bekrachtigingsstroom is te wijten aan het feit dat bij het starten van de motor het grootst mogelijke toelaatbare koppel Mem moet worden ontwikkeld, wat nodig is om een ​​snelle acceleratie te garanderen. Het starten van een gelijkstroommotor wordt gedaan door achtereenvolgens de weerstand van de weerstand te verminderen, meestal door de weerstandshendel van het ene vaste contact van de weerstand naar het andere te verplaatsen en de secties uit te schakelen; weerstandsreductie kan ook worden gedaan door de secties kort te sluiten met schakelaars die volgens een bepaald programma worden geactiveerd.

Bij handmatige of automatische start verandert de stroom van een maximale waarde gelijk aan 1,8 - 2,5 keer de nominale waarde aan het begin van de werking voor een bepaalde weerstand van de reostaat naar een minimale waarde gelijk aan 1,1 - 1,5 keer de nominale waarde aan het einde in bedrijf is en voor het overschakelen naar een andere stand van de startweerstand. De ankerstroom na het starten van de motor met reostaatweerstand rp is

waarbij Uc de netspanning is.

Na het inschakelen begint de motor te versnellen totdat back emf E optreedt en de ankerstroom afneemt. Aangezien de mechanische kenmerken n = f1 (Mн) en n = f2 (II am) praktisch lineair zijn, zal tijdens acceleratie de rotatiesnelheid toenemen volgens een lineaire wet, afhankelijk van de ankerstroom (Fig. 1 ).

Rijst. 1. Startschema voor gelijkstroommotor

Het startschema (afb.1) voor verschillende weerstanden in het anker is een segment van lineaire mechanische kenmerken. Wanneer de ankerstroom IХ afneemt tot de waarde Imin, wordt het reostaatgedeelte met weerstand r1 uitgeschakeld en neemt de stroom toe tot de waarde

waarbij E1 — EMF op punt A van het kenmerk; r1 — weerstand van de losgekoppelde sectie.

Vervolgens wordt de motor weer versneld naar punt B enzovoort totdat de natuurlijke karakteristiek is bereikt wanneer de motor direct op de spanning Uc wordt geschakeld. De startweerstanden zijn ontworpen om 4-6 starts achter elkaar op te warmen, dus u moet ervoor zorgen dat aan het einde van de start de startweerstand volledig is verwijderd.

Wanneer gestopt, wordt de motor losgekoppeld van de stroombron en wordt de startreostaat volledig ingeschakeld - de motor is klaar voor de volgende start.Om de mogelijkheid van grote zelfinductie-EMV's te elimineren wanneer het excitatiecircuit wordt verbroken en wanneer het wordt losgekoppeld, het circuit kan worden gesloten voor de ontladingsweerstand.

Bij aandrijvingen met variabele snelheid worden DC-motoren gestart door de spanning van de stroombron geleidelijk te verhogen, zodat de startstroom gedurende het grootste deel van de starttijd binnen de vereiste limieten wordt gehouden of ongeveer constant blijft. Dit laatste kan worden gedaan door het proces van het wijzigen van de spanning van de stroombron in feedbacksystemen automatisch te regelen.

Startende DC-motoren met seriebekrachtiging worden ook vervaardigd met behulp van starters. Het opstartdiagram vertegenwoordigt de segmenten van de niet-lineaire mechanische karakteristiek voor verschillende ankerweerstanden.Starten bij relatief lage vermogens kan handmatig worden gedaan en bij hoge vermogens door de secties van de startreostaat kort te sluiten met schakelaars die worden geactiveerd wanneer ze handmatig of automatisch worden bediend.

Omkeren - het veranderen van de draairichting van de motor - wordt gedaan door de richting van het koppel te veranderen. Om dit te doen, is het noodzakelijk om de richting van de magnetische flux van de gelijkstroommotor te veranderen, dat wil zeggen om de veld- of ankerwikkeling te schakelen, terwijl de stroom in de andere richting in het anker zal vloeien. Bij het schakelen van zowel het bekrachtigingscircuit als het anker blijft de draairichting hetzelfde.

De veldwikkeling van een parallelveldmotor heeft een aanzienlijke energiereserve: de wikkeltijdconstante is seconden voor krachtige motoren. De tijdconstante van de ankerwikkeling is veel korter. Om de bocht zo snel mogelijk te maken wordt daarom het anker geschakeld. Alleen daar waar geen snelheid vereist is, kan omkering worden bewerkstelligd door het bekrachtigingscircuit te schakelen.

Omkeerbare excitatie van motoren kan worden gedaan door de veldwikkeling of de ankerwikkeling om te schakelen, aangezien de energiereserves in de veld- en ankerwikkelingen klein zijn en hun tijdconstanten relatief klein.

Bij het omkeren van een parallelle excitatiemotor wordt het anker eerst spanningsloos en wordt de motor mechanisch gestopt of naar stop geschakeld. Na afloop van de vertraging wordt het anker geschakeld, als het tijdens de vertraging niet is ingeschakeld, en wordt gestart in de andere draairichting.

Het omkeren van een serie-bekrachtigingsmotor gebeurt in dezelfde volgorde: afsluiten - stoppen - schakelen - starten in de andere richting. Bij omgekeerde motoren met gemengde excitatie moet het anker of de seriewikkeling parallel worden geschakeld.

Remmen is nodig om de uitlooptijd van de motoren te verkorten, die bij afwezigheid van remmen onaanvaardbaar lang kan zijn, en om de actuatoren in een bepaalde positie te fixeren. Mechanisch remmen Gelijkstroommotoren worden meestal vervaardigd door de remblokken op de remschijf te plaatsen. Het nadeel van mechanische remmen is dat het remmoment en de remtijd afhangen van willekeurige factoren: het binnendringen van olie of vocht in de remschijf en andere. Daarom wordt dergelijk remmen gebruikt wanneer tijd en remafstand niet beperkt zijn.

In sommige gevallen is het mogelijk om, na vooraf elektrisch remmen bij lage snelheid, het mechanisme nauwkeurig te stoppen (bijvoorbeeld heffen) in een bepaalde positie en zijn positie op een bepaalde plaats vast te zetten. Zo'n stop wordt ook gebruikt in noodsituaties.

Elektrisch remmen zorgt voor een voldoende nauwkeurige verkrijging van het nodige remmoment, maar kan de fixatie van het mechanisme op een bepaalde plaats niet garanderen. Daarom wordt de elektrische remming, indien nodig, aangevuld met een mechanische remming, die in werking treedt na het einde van de elektrische remming.

Elektrisch remmen vindt plaats wanneer er stroom vloeit in overeenstemming met de EMF van de motor. Er zijn drie manieren om te stoppen.

Gelijkstroommotoren remmen met energieteruggave aan het net.In dit geval moet de EMF E groter zijn dan de spanning van de stroombron US en zal de stroom in de richting van de EMF gaan, zijnde de modusstroom van de generator. De opgeslagen kinetische energie wordt omgezet in elektrische energie en gedeeltelijk teruggeleverd aan het net. Het aansluitschema wordt getoond in afb. 2, een.

Rijst. 2. Schema's voor elektrisch remmen van gelijkstroommotoren: I — met energieteruggave aan het netwerk; b — met tegenstand; c — dynamisch remmen

Het stoppen van de DC-motor kan worden gedaan wanneer de voedingsspanning daalt zodat Uc <E, evenals wanneer de lasten in een takel worden neergelaten en in andere gevallen.

Omgekeerd remmen wordt uitgevoerd door de draaiende motor in de tegenovergestelde richting van de draairichting te schakelen. In dit geval worden de EMF E en de spanning Uc in het anker opgeteld en om de stroom I te begrenzen moet een weerstand met een beginweerstand worden opgenomen

waarbij Imax de hoogst toegestane stroom is.

Stoppen gaat gepaard met grote energieverliezen.

Dynamisch remmen van gelijkstroommotoren wordt uitgevoerd wanneer de weerstand rt is aangesloten op de klemmen van de roterende geëxciteerde motor (Fig. 2, c). De opgeslagen kinetische energie wordt omgezet in elektrische energie en als warmte in het anker afgevoerd. Dit is de meest gebruikelijke opschortingsmethode.

Circuits voor het inschakelen van een gelijkstroommotor met parallelle (onafhankelijke) excitatie: a — motorschakelcircuit, b — schakelcircuit tijdens dynamisch remmen, c — tegencircuit.