Pomozte vývoji webu a sdílení článku s přáteli!
Spuštění stejnosměrného motoru je poněkud odlišné od spouštění jiných typů motorů. Rozdíl spočívá v tom, že na rozdíl od jiných typů motorů má stejnosměrný motor velmi velký rozběhový proud, který, pokud není předem omezen, může potenciálně poškodit vnitřní obvod vinutí kotvy motoru.
Omezení zapínacího proudu lze provést pomocí spouštěče. Proto je charakteristickým znakem způsobů spouštění stejnosměrného motoru skutečnost, že spouštěč může přispět k omezení svého startovacího proudu. Jedná se o zařízení s proměnlivým odporem zapojeným v sérii k vinutí kotvy, které, s ohledem na bezpečnostní aspekt stejnosměrného motoru, může být použito pro omezení jeho startovacího proudu na požadovanou optimální úroveň.
Nyní zní otázka přímo: proč má motor stejnosměrného proudu takovou hodnotu startovacího proudu?
Pro zodpovězení této otázky musíte vzít v úvahu počáteční provozní napětí pro stejnosměrný motor, který je dán následující rovnicí:
E = E b + I a R a ,
kde E je napájecí napětí, Ia je proud ve vinutí kotvy elektromotoru a Ra je odpor vinutí kotvy. E b - čítač emf.
Hodnota protielektromotorické síly stejnosměrného motoru je nyní velmi podobná hodnotě elektromotorické síly generátoru stejnosměrného proudu generovaného rotačním pohybem vodiče armatury nesoucí proud v přítomnosti budícího proudu.
Protielektromotorická síla stejnosměrného motoru je dána následující rovnicí:
Eb = (P * ∅ * Z * N) / 60A
a hraje významnou roli při spouštění stejnosměrného motoru.
Z této rovnice vidíme, že Eb je přímo úměrná rychlosti elektromotoru N. Protože počáteční hodnota je N = 0, hodnota Eb je také ZERO a za těchto okolností se rovnice napětí transformuje takto:
E = 0 + Ia * Ra
Proto Ia = E / Ra
Při všech praktických pokusech o dosažení optimálního provozu motoru zůstává odpor vinutí kotvy velmi malý, přibližně 0, 5 Ω a absolutní minimum napájecího napětí je 200 voltů. I za těchto podmínek může startovací proud (Ia) dosáhnout až 220 / 0, 5 A = 440 A.
Takový velký indikátor spouštěcího proudu stejnosměrného motoru vytváří dva hlavní problémy:
- proud v řádu 440 ampérů by mohl potenciálně poškodit vnitřní obvod vinutí kotvy elektromotoru na samém počátku jeho startu;
- podle rovnice pro točivý moment stejnosměrného motoru, kde
Proto Ia = E / R a,
Velmi velká hodnota elektromagnetického spouštěcího proudu elektromotoru je vytvořena pomocí velkého startovacího proudu, který může potenciálně generovat velkou odstředivou sílu, v důsledku čehož může rotorové vinutí motoru snadno odletět ze štěrbin.
Metody spouštění stejnosměrného motoru
Přímým důsledkem výše uvedených dvou skutečností (vysoký startovací proud a velký počáteční moment startovacího proudu motoru) může být to, že celý motorový systém bude podléhat celkové poruše, což zase povede k technické porážce a nefunkčnosti. Aby se předešlo takovému incidentu, bylo vynalezeno několik metod spouštění stejnosměrného motoru. Hlavním principem je přidání odporu vnějšího obvodu (R ext ) k vinutí motoru kotvy s cílem zvýšit odpor AC (R a + R ext ) za účelem omezení proudu v vinutí kotvy na maximální přípustnou hodnotu. Nová hodnota startovacího proudu v vinutí kotvy byla žádoucí nízká, přičemž zůstala následující rovnice:
Proto Ia = E / (R + + R ext ),
Nyní, když motor pokračuje v práci a zvyšuje rychlost, protio- elektromotorická síla také neustále vyvíjí a zvyšuje se proti napájecímu napětí, což nakonec snižuje provozní napětí v síti. Takto se získá následující rovnice:
Proto Ia = (E - Eb) / (Ra + R ext ),
Aby bylo možné zachovat maximální přípustnou hodnotu proudu vinutí kotvy, je nutné postupně snižovat index Rext, dokud nedosáhne nuly, a to s maximální zadní elektromotorickou silou. Při spouštění stejnosměrného motoru pomáhá startér regulovat odpor vnějšího obvodu.
Startéry jsou různých typů a princip jejich práce je velmi komplikovaný a musí být vysvětlen. Stručně řečeno, hlavní typy startérů používaných v průmyslu mohou být reprezentovány takto:
- startér se 3 klipy;
- 4-spouštěč startéru (používá se pro spouštění motoru s bočním budičem a motoru s kombinovaným budením);
- spouštěč stejnosměrného motoru sériového buzení bez zátěžové cívky.
Všechny tyto faktory hrají velmi důležitou roli při omezování startovacího proudu elektromotoru, aby byl zajištěn spolehlivý start a provoz samotného motoru.