بدء وعكس وإيقاف محركات التيار المستمر

بدء تشغيل محرك DC ، وتوصيله مباشرة بجهد التيار الكهربائي مسموح به فقط للمحركات منخفضة الطاقة. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون تيار الذروة في بداية البداية من 4 إلى 6 أضعاف الاسمي. إن البدء المباشر لمحركات التيار المستمر بقوة كبيرة أمر غير مقبول تمامًا ، لأن تيار البدء هنا سيكون مساويًا لـ 15-50 مرة من التيار المقنن. لذلك ، يتم بدء تشغيل المحركات ذات القدرة المتوسطة والكبيرة باستخدام ريوستات بدء ، والذي يحد من التيار أثناء البدء إلى القيم المسموح بها للتبديل والقوة الميكانيكية.

قم بتشغيل مقاومات مقاومة متغيرة مصنوعة من سلك عالي المقاومة أو شريط مقسم إلى أقسام. يتم توصيل الأسلاك بأزرار نحاسية أو ملامسات مسطحة عند نقاط الانتقال من قسم إلى آخر. تتحرك الفرشاة النحاسية الموجودة على الذراع الدوارة لمقاوم متغير على طول نقاط التلامس. يمكن أن يكون للمقاومات المتغيرة تصميمات أخرى.يتم ضبط تيار الإثارة في بداية محرك الإثارة الموازية وفقًا للتشغيل العادي ، ويتم توصيل دائرة الإثارة مباشرة بجهد التيار الكهربائي ، بحيث لا يكون هناك انخفاض في الجهد بسبب انخفاض الجهد في مقاومة متغيرة (انظر الشكل 1). ).

ترجع الحاجة إلى تيار إثارة عادي إلى حقيقة أنه عند بدء تشغيل المحرك ، يجب تطوير أكبر عزم ممكن مسموح به Mem ، وهو أمر ضروري لضمان التسارع السريع. يتم بدء تشغيل محرك التيار المستمر عن طريق التقليل المتتالي من مقاومة مقاومة مقاومة متغيرة ، عادةً عن طريق تحريك ذراع مقاومة متغيرة من جهة اتصال ثابتة لمقاوم متغير إلى آخر وإيقاف تشغيل المقاطع ؛ يمكن أيضًا تقليل المقاومة عن طريق قصر دائرة على الأقسام باستخدام الموصلات التي يتم تنشيطها وفقًا لبرنامج معين.

عند البدء يدويًا أو تلقائيًا ، يتغير التيار من قيمة قصوى تساوي 1.8 - 2.5 ضعف القيمة الاسمية في بداية العملية لمقاومة معينة لمقاومة متغيرة إلى قيمة دنيا تساوي 1.1 - 1.5 ضعف القيمة الاسمية في النهاية قيد التشغيل وقبل التبديل إلى موضع آخر لمقاوم متغير لبدء التشغيل. تيار المحرك بعد بدء تشغيل المحرك بمقاومة مقاومة متغيرة rp هو

حيث Uc هو جهد الخط.

بعد التبديل ، يبدأ المحرك في التسارع حتى يحدث رجوع emf E وينخفض ​​تيار المحرك. بالنظر إلى أن الخصائص الميكانيكية n = f1 (Mн) و n = f2 (II am) خطية عمليًا ، عندئذٍ أثناء التسارع ستكون هناك زيادة في سرعة الدوران وفقًا لقانون خطي اعتمادًا على تيار المحرك (الشكل 1). ).

أرز. 1. DC محرك الرسم التخطيطي

مخطط البداية (الشكل.1) للمقاومات المختلفة في المحرك هو جزء من الخصائص الميكانيكية الخطية. عندما ينخفض ​​تيار المحرك IХ إلى القيمة Imin ، يتم إيقاف تشغيل قسم مقاومة متغيرة المقاومة r1 ويزداد التيار إلى القيمة

حيث E1 - EMF عند النقطة A للخاصية ؛ r1 - مقاومة القسم غير المتصل.

ثم يتم تسريع المحرك مرة أخرى إلى النقطة B وهكذا حتى يصل إلى الخاصية الطبيعية عندما يتم تحويل المحرك مباشرة إلى الجهد Uc. تم تصميم ريوستات البداية للتسخين لمدة 4-6 مرات متتالية ، لذلك تحتاج إلى التأكد من إزالة مقاومة متغيرة البداية تمامًا في نهاية البداية.

عند الإيقاف ، يتم فصل المحرك عن مصدر الطاقة وتشغيل ريوستات بدء التشغيل بالكامل - المحرك جاهز لبدء التشغيل التالي.للتخلص من إمكانية وجود EMFs ذات الحث الذاتي الكبير عند كسر دائرة الإثارة وعند فصلها ، يمكن إغلاق الدائرة لمقاومة التفريغ.

في محركات السرعة المتغيرة ، يتم تشغيل محركات التيار المستمر عن طريق زيادة جهد مصدر الطاقة تدريجيًا بحيث يتم الحفاظ على تيار البدء ضمن الحدود المطلوبة أو يظل ثابتًا تقريبًا لمعظم وقت البدء. يمكن إجراء هذا الأخير عن طريق التحكم تلقائيًا في عملية تغيير جهد مصدر الطاقة في أنظمة التغذية الراجعة.

بدء تشغيل محركات DC بإثارة متسلسلة يتم تصنيعها أيضًا باستخدام مبتدئين. يمثل مخطط بدء التشغيل أجزاء الخاصية الميكانيكية غير الخطية لمقاومات المحرك المختلفة.يمكن البدء بقدرات منخفضة نسبيًا يدويًا ، وبطاقات عالية عن طريق قصر الدائرة على أقسام متغير البدء باستخدام الموصلات التي يتم تشغيلها عند تشغيلها يدويًا أو تلقائيًا.

يتم عكس - تغيير اتجاه دوران المحرك - عن طريق تغيير اتجاه عزم الدوران. للقيام بذلك ، من الضروري تغيير اتجاه التدفق المغناطيسي لمحرك التيار المستمر ، أي لتبديل المجال أو ملف المحرك ، بينما يتدفق التيار في الاتجاه الآخر في المحرك. عند تبديل كل من دائرة الإثارة والمُحرك ، سيظل اتجاه الدوران كما هو.

يحتوي الملف الميداني لمحرك المجال المتوازي على احتياطي طاقة كبير: ثابت وقت اللف هو ثوانٍ للمحركات عالية الطاقة. الثابت الزمني لملف المحرك أقصر بكثير. لذلك ، من أجل القيام بالدوران في أسرع وقت ممكن ، يتم تبديل المرساة. فقط في حالة عدم الحاجة إلى سرعة يمكن أن يحدث الانعكاس عن طريق تبديل دائرة الإثارة.

يمكن إجراء الإثارة العكسية للمحركات عن طريق تبديل إما ملف المجال أو ملف المحرك ، نظرًا لأن احتياطيات الطاقة في ملفات المجال والدوران صغيرة وثوابت وقتها صغيرة نسبيًا.

عند عكس محرك الإثارة الموازي ، يتم أولاً فصل المحرك عن الطاقة ويتم إيقاف المحرك ميكانيكيًا أو تبديله للتوقف. بعد انتهاء التأخير ، يتم تبديل المحرك ، إذا لم يتم تعشيقه أثناء التأخير ، ويتم البدء في الاتجاه الآخر للدوران.

يتم عكس محرك الإثارة المتسلسل بنفس التسلسل: إيقاف التشغيل - التوقف - التبديل - البدء في الاتجاه الآخر. في محركات الإثارة المختلطة في الاتجاه المعاكس ، يجب تبديل المحرك أو الملف المتسلسل جنبًا إلى جنب مع التوازي.

الكبح ضروري لتقليل وقت نفاد المحركات ، والذي يمكن أن يكون طويلاً في حالة عدم وجود الكبح ، ولإصلاح المحركات في وضع معين. عادة ما يتم تصنيع محركات DC للفرملة الميكانيكية عن طريق وضع وسادات الفرامل على قرص الفرامل. عيب الفرامل الميكانيكية هو أن لحظة الفرملة ووقت الكبح يعتمدان على عوامل عشوائية: تغلغل الزيت أو الرطوبة في قرص الفرامل وغيرها. لذلك ، يتم استخدام هذا الكبح عندما لا يكون الوقت ومسافة التوقف محدودة.

في بعض الحالات ، بعد الكبح الكهربائي الأولي بسرعة منخفضة ، من الممكن إيقاف الآلية بدقة (على سبيل المثال ، الرفع) في موضع معين وتثبيت موضعها في مكان معين. يستخدم هذا التوقف أيضًا في حالات الطوارئ.

يوفر الكبح الكهربائي الحصول على لحظة الكبح اللازمة بدقة كافية ، ولكن لا يمكنه ضمان تثبيت الآلية في مكان معين. لذلك ، يتم استكمال الكبح الكهربائي ، إذا لزم الأمر ، بفرملة ميكانيكية ، والتي تصبح سارية المفعول بعد انتهاء التيار الكهربائي.

يحدث الكبح الكهربائي عندما يتدفق التيار وفقًا لـ EMF للمحرك. هناك ثلاث طرق للتوقف.

الكبح بمحركات التيار المستمر مع عودة الطاقة إلى الشبكة.في هذه الحالة ، يجب أن يكون EMF E أكبر من جهد مصدر الطاقة في الولايات المتحدة ، وسوف يتدفق التيار في اتجاه EMF ، وهو الوضع الحالي للمولد. سيتم تحويل الطاقة الحركية المخزنة إلى طاقة كهربائية وإعادتها جزئيًا إلى الشبكة. يظهر مخطط الاتصال في الشكل. 2 ، أ.

أرز. 2. مخططات الكبح الكهربائي لمحركات التيار المستمر: I - مع عودة الطاقة إلى الشبكة ؛ ب - مع المعارضة ؛ ج - الكبح الديناميكي

يمكن إيقاف محرك التيار المستمر عندما ينخفض ​​جهد الإمداد بحيث يتم خفض Uc <E ، وكذلك عند خفض الأحمال في الرافعة وفي حالات أخرى.

يتم إجراء الفرملة العكسية عن طريق تبديل المحرك الدوار في الاتجاه المعاكس للدوران. في هذه الحالة ، يتم إضافة EMF E والجهد Uc في المحرك ، وللحد من التيار I ، يجب تضمين المقاوم بمقاومة أولية

حيث Imax هو أعلى تيار مسموح به.

التوقف مرتبط بخسائر كبيرة في الطاقة.

يتم إجراء الكبح الديناميكي لمحركات التيار المستمر عندما يتم توصيل المقاوم rt بأطراف المحرك المثار الدوار (الشكل 2 ، ج). يتم تحويل الطاقة الحركية المخزنة إلى طاقة كهربائية وتبددها في عضو الإنتاج على شكل حرارة. هذه هي طريقة التعليق الأكثر شيوعًا.

دارات لتشغيل محرك DC مع إثارة متوازية (مستقلة): أ - دائرة تبديل المحرك ، ب - دائرة التبديل أثناء الكبح الديناميكي ، ج - دائرة المعارضة.