Прямой пуск

При прямом пуске двигатель включается непосредственно в сеть ( рис. 104 ), для

чего вручную ( при ручном управлении ) или при помощи аппаратуры ( при автоматизиро-

ванном пуске ) замыкают контакты К1 и К2..

Рис. 3.8. Прямой пуск двигателя: а – схема пуска; б – пусковая диаграмма

При этом ток I, потребляемый двигателем из сети, в точке «А» разделяется на 2 то-

ка: ток обмотки якоря I и ток обмотки возбуждения I . В точке «В» эти два тока сое-

диняются. Следовательно, через каждый из контактов, К1 и К2, протекает один и тот же ток I.

По Правилам Регистра, прямой пуск электродвигателей допускается при условии, что номинальная мощность двигателя не превышает 0,5 кВт, т.е. Р ≤ 0,5 кВт.

Такое ограничение мощности объясняется тем, что при прямом пуске пусковой ток

якоря двигателя превышает номинальный в десятки раз. При этом обмотка якоря двигате-

ля сгорает. Объясним это на примере.

Пусть электродвигатель имеет такие данные: напряжение U = 220 В, номинальная противоЭДС обмотки якоря Е = 210 В, сопротивление обмотки якоря двигателя R =

= 1 Ом.

Тогда номинальный ток якоря

I = = = 10 А.

При пуске скорость якоря ω = 0, поэтому противоЭДС обмотки якоря

Е = сωФ = с*0*Ф = 0

( с – конструктивный коэффициент, величина постоянная, ω – угловая скорость якоря, Ф – магнитный поток, созданный параллельной обмоткой возбуждения L ).

Тогда пусковой ток якоря

I = = = = 220 А.

Таким образом, пусковой ток якоря I = 220 А превышает номинальный I =

= 10 А в 22 раза, что недопустимо.

Сказанное подтверждается графиком электромеханической характеристики двига-

теля ω ( I ) на рис. 3.8, б. При пуске двигатель переходит из точки «0» ( начало координат ) в точку «А», в которой пусковой ток I ( отрезок «ОА» ) гораздо больше номинального.

После пуска двигатель начнет разгоняться, в обмотке якоря появится и станет уве-

личиваться противоЭДС обмотки якоря ↑Е = с↑ωФ, а ток якоря – уменьшаться.

Процесс пуска прекратится в точке «В», в которой скорость якоря и ток якоря име-

ют номинальные значения: ω = ω , I = I .

Из сказанного следует, что причина больших пусковых токов – отсутствие противо

ЭДС обмотки якоря в момент пуска, когда якорь неподвижен (ω= 0→ Е = сωФ = с*0*Ф =0 ).

Такие токи вызывают ухудшение коммутации вплоть до возникновения кругового огня на коллекторе, а также приводят к провалам напряжения сети, нарушающим нормаль

ную работу остальных приемников электроэнергии

Допускаемые по условиям коммутации значения пусковых токов не должны превы

шать номинальный более чем в 2,5 раза, т.е. не должно нарушаться соотношение

I ≤ 2,5 I ( 2.16 )

Выясним, как можно уменьшить пусковые токи.

Как следует из формулы пускового тока якоря

I = , ( 2.17 )

его можно уменьшить двумя способами:

1. увеличить знаменатель, т.е. увеличить при пуске сопротивления цепи обмотки

якоря ( реостатный пуск );

2. уменьшить числитель, т.е. уменьшить при пуске напряжение на обмотке якоря

( этот способ применяется в системе генератор-двигатель и рассмотрен ниже ).