Pomôžte rozvoju stránky a zdieľajte článok s priateľmi!
Štartovanie jednosmerného motora je trochu odlišné od štartovania iných typov motorov. Rozdiel spočíva v tom, že na rozdiel od iných typov motorov má motor s jednosmerným prúdom veľmi veľký štartovací prúd, ktorý, ak nie je vopred obmedzený, môže potenciálne poškodiť vnútorný obvod vinutia kotvy motora.
Obmedzenie spínacieho prúdu sa môže vykonať pomocou štartéra. Charakteristickým znakom spúšťacích metód jednosmerného motora je teda skutočnosť, že štartér môže prispieť k obmedzeniu jeho štartovacieho prúdu. Je to zariadenie s premenlivým odporom zapojeným v sérii k vinutiu kotvy, ktoré, berúc do úvahy bezpečnostný aspekt DC motora, môže byť použité na obmedzenie jeho štartovacieho prúdu na požadovanú optimálnu úroveň.
Teraz otázka znie priamo: prečo má motor DC takú veľkú hodnotu štartovacieho prúdu?
Ak chcete odpovedať na túto otázku, musíte vziať do úvahy počiatočné prevádzkové napätie pre jednosmerný motor, ktorý je daný nasledujúcou rovnicou:
E = E b + I a R a ,
kde E je napájacie napätie, Ia je prúd vo vinutí kotvy elektromotora a Ra je odpor vinutia kotvy. E b - počítadlo emf.
Teraz je hodnota protielektromotorickej sily jednosmerného motora veľmi podobná hodnote elektromotorickej sily generátora jednosmerného prúdu generovaného rotačným pohybom vodiča armatúry nesúcej prúd v prítomnosti budiaceho prúdu.
Protielektromotorická sila jednosmerného motora je daná touto rovnicou:
Eb = (P * ∅ * Z * N) / 60A
a hrá dôležitú úlohu pri spúšťaní motora DC.
Z tejto rovnice vidíme, že Eb je priamo úmerná rýchlosti elektromotora N. Keďže počiatočná hodnota je N = 0, hodnota Eb je tiež ZERO a za týchto okolností sa rovnica napätia transformuje takto:
E = 0 + Ia * Ra
Preto Ia = E / Ra
Pri všetkých praktických pokusoch o dosiahnutie optimálnej prevádzky motora zostáva odpor vinutia kotvy veľmi malý, približne 0, 5 Ω a absolútne minimum napájacieho napätia je 200 voltov. Aj za takýchto podmienok môže štartovací prúd (la) dosiahnuť až 220 / 0, 5 A = 440 A.
Takýto veľký indikátor štartovacieho prúdu jednosmerného motora vytvára dva hlavné problémy:
- prúd v ráde 440 ampérov by mohol potenciálne poškodiť vnútorný obvod vinutia armatúry elektromotora na samom začiatku svojho štartu;
- podľa rovnice pre točivý moment jednosmerného motora, kde
Preto Ia = E / R a,
Veľmi veľká hodnota elektromagnetického štartovacieho prúdu elektromotora je vytvorená pomocou veľkého štartovacieho prúdu, ktorý môže potenciálne generovať veľkú odstredivú silu, v dôsledku čoho môže vinutie rotora motora ľahko odletieť zo štrbín.
Spôsoby štartovania motora s jednosmerným prúdom
Priamym dôsledkom vyššie uvedených dvoch faktov (vysoký štartovací prúd a veľký počiatočný moment štartovacieho prúdu motora) môže byť to, že celý motorový systém bude podliehať celkovej poruche, čo zase povedie k technickej poruche a nefunkčnosti. Aby sa zabránilo takémuto incidentu, vynájdilo sa niekoľko spôsobov štartovania motora s jednosmerným prúdom. Hlavným princípom je pridanie odporu externého obvodu (R ext ) k vinutiu motora kotvy s cieľom zvýšiť odpor AC (R a + R ext ), aby sa obmedzil prúd vo vinutí kotvy na maximálnu prípustnú hodnotu. Nová hodnota štartovacieho prúdu vo vinutí kotvy bola žiaduca nízka, pričom zostala nasledujúca rovnica:
Preto Ia = E / (Ra + R ext ),
Teraz, keď motor pokračuje v práci a zvyšuje rýchlosť, protio- elektromotorická sila sa tiež neustále vyvíja a zvyšuje, čo pôsobí proti napájaciemu napätiu, čo v konečnom dôsledku znižuje prevádzkové napätie v sieti. Takto sa získa nasledujúca rovnica:
Preto Ia = (E - Eb) / (Ra + R ext ),
Aby sa zachovala maximálna prípustná hodnota prúdu vinutia kotvy, je potrebné postupne znižovať index Rext, až kým nedosiahne nulu, a to všetko s maximálnou spätnou elektromotorickou silou. Pri spúšťaní jednosmerného motora pomáha štartér regulovať odpor externého obvodu.
Štartéry sú rôznych typov a princíp ich práce je veľmi komplikovaný a treba ho vysvetliť. Stručne povedané, hlavné typy štartérov používaných v priemysle možno reprezentovať takto:
- štartér s 3 klipmi;
- 4-štartérový štartér (používa sa na spustenie motora s paralelným budením a motor so zmiešaným budením);
- štartér jednosmerného motora sériového budenia bez cievky na odpájanie záťaže.
Všetky z nich hrajú veľmi dôležitú úlohu pri obmedzovaní štartovacieho prúdu elektromotora, aby sa zabezpečil spoľahlivý štart a prevádzka samotného motora.