Пуск и реверс электродвигателя постоянного тока

Из уравнения электрического равновесия якорной цепи двигателя (1) можно выразить пусковой ток

(5)

В момент пуска угловая скорость вращения якоря ω = 0, следовательно, ЕДС якоря Е = 0. Учитывая, что сопротивление r_Я обмотки якоря мало (для двигателя мощностью 1 кВт r_Я =1 Ом), в момент пуска двигатель будет потреблять из сети ток в десятки раз превосходящий номинальный. Принимая во внимание уравнение (3), пусковой момент двигателя во столько же раз будет больше номинального. Такие перегрузки по пусковому току и моменту естественно создают опасность его электрической и механической части. Таким образом, прямой пуск электродвигателя от сети невозможен.

Применяют два способа запуска электродвигателей: реостатный пуск и пуск на пониженном напряжении сети.

Реостатный пуск. Его реализуют путем введения в цепь якоря добавочного пускового сопротивления (реостата) R_Я. В момент пуска ток двигателя должен быть ограничен значением 2,0 – 2,5 I_Н. Из этого условия вытекает, что начальное сопротивление пускового реостата должно быть равно

По мере разгона двигателя увеличивается ЕДС обмотки якоря (2), что ведет к постепенному уменьшению пускового момента (3), поэтому по мере разгона сопротивление пускового реостата синхронно с увеличением угловой скорости уменьшают (реостат выводят). За счет уменьшения сопротивления R_Я пусковой ток на протяжении всего пуска поддерживают приблизительно постоянным, чем обеспечивается эффективный разгон.

Пуск на пониженном напряжении. Ограничение пускового тока в этом случае обеспечивают путем уменьшения начального (пускового) напряжения, подводимого к цепи якоря двигателя

Как и в предшествующем случае по мере разгона увеличивается ЕДС обмотки якоря (2), что ведет к постепенному уменьшению пускового момента (3), поэтому по мере разгона напряжение необходимо увеличивать синхронно с увеличением угловой скорости якоря. По окончании разгона на зажимы якоря подводят номинальное напряжение.

Реверсирование работы двигателя обеспечивают изменением полярности одной из его обмоток (либо обмотки возбуждения, либо обмотки якоря).