DC 모터 시동, 역회전 및 정지
DC 모터를 시작하고 주전원 전압에 직접 연결하는 것은 저전력 모터에만 허용됩니다. 이 경우 시동 시작 시 피크 전류는 공칭의 4~6배 수준이 될 수 있습니다. 여기에서 시작 전류가 정격 전류의 15-50 배와 같기 때문에 상당한 전력으로 DC 모터를 직접 시작하는 것은 완전히 허용되지 않습니다. 따라서 중형 및 대형 전력 모터의 시동은 정류 및 기계적 강도에 허용되는 값으로 시동 중 전류를 제한하는 시동 가변 저항을 사용하여 수행됩니다.
섹션으로 나누어진 고저항 와이어 또는 테이프로 만든 가변 저항을 실행합니다. 와이어는 한 섹션에서 다른 섹션으로의 전환 지점에서 구리 버튼 또는 평면 접점에 연결됩니다. 가변 저항기의 회전 암에 있는 구리 브러시가 접점을 따라 움직입니다. Rheostat는 다른 디자인을 가질 수 있습니다.병렬 여자 모터 시작 시 여자 전류는 정상 작동에 따라 설정되고 여자 회로는 주전원 전압에 직접 연결되므로 가변 저항기의 전압 강하로 인한 전압 강하가 없습니다(그림 1 참조). ).
정상 여기 전류의 필요성은 모터를 시작할 때 빠른 가속을 보장하는 데 필요한 최대 허용 토크 Mem을 개발해야 한다는 사실 때문입니다. DC 모터 시동은 일반적으로 가변 저항 레버를 가변 저항의 한 고정 접점에서 다른 고정 접점으로 이동하고 섹션을 끄는 방식으로 가변 저항의 저항을 연속적으로 줄임으로써 수행됩니다. 주어진 프로그램에 따라 활성화되는 접촉기로 섹션을 단락시켜 저항 감소를 수행할 수도 있습니다.
수동 또는 자동으로 시작할 때 전류는 가변 저항의 주어진 저항에 대해 작동 시작 시 공칭 값의 1.8 - 2.5배에 해당하는 최대값에서 종료 시 공칭 값의 1.1 - 1.5배에 해당하는 최소값으로 변경됩니다. 작동 중 및 시작 가변 저항기의 다른 위치로 전환하기 전. 가변 저항 rp로 모터를 시작한 후 전기자 전류는 다음과 같습니다.
여기서 Uc는 라인 전압입니다.
스위치를 켠 후 모터는 역기전력 E가 발생하고 전기자 전류가 감소할 때까지 가속하기 시작합니다. 기계적 특성 n = f1 (Mн) 및 n = f2 (II am)가 실질적으로 선형이면 가속 중에 전기자 전류에 따라 선형 법칙에 따라 회전 속도가 증가합니다 (그림 1 ).
쌀. 1. DC 모터 시동 다이어그램
시작 다이어그램(그림.1) 전기자의 다른 저항에 대한 선형 기계적 특성의 세그먼트입니다. 전기자 전류 IХ가 Imin 값으로 감소하면 저항 r1이 있는 가변 저항 섹션이 꺼지고 전류가 값으로 증가합니다.
여기서 E1 - 특성의 지점 A에서의 EMF; r1 - 연결이 끊어진 부분의 저항.
그런 다음 모터가 전압 Uc로 직접 전환될 때 자연 특성에 도달할 때까지 모터는 B 지점까지 다시 가속됩니다. 시작 가변 저항기는 4-6회 연속 시작을 위해 가열되도록 설계되었으므로 시작 가변 저항기가 완전히 제거되었는지 확인해야 합니다.
정지되면 모터가 전원에서 분리되고 시작 가변 저항이 완전히 켜집니다 — 모터는 다음 시작을 위해 준비됩니다.여자 회로가 끊어지고 분리될 때 큰 자기 유도 EMF의 가능성을 제거하기 위해, 회로는 방전 저항에 닫힐 수 있습니다.
가변 속도 드라이브에서 DC 모터는 시작 전류가 필요한 제한 내에서 유지되거나 대부분의 시작 시간 동안 거의 일정하게 유지되도록 전원의 전압을 점진적으로 증가시켜 시작됩니다. 후자는 피드백 시스템에서 전원 전압을 변경하는 프로세스를 자동으로 제어하여 수행할 수 있습니다.
스타터를 사용하여 제조되는 직렬 여자가 있는 DC 모터 시동. 시작 다이어그램은 다양한 전기자 저항에 대한 비선형 기계적 특성의 세그먼트를 나타냅니다.상대적으로 낮은 전력에서 시작하는 것은 수동으로 수행할 수 있으며 높은 전력에서는 수동 또는 자동으로 작동할 때 트리거되는 접촉기로 시작 가변 저항기의 섹션을 단락시켜 수행할 수 있습니다.
후진(엔진 회전 방향 변경)은 토크 방향을 변경하여 수행됩니다. 이렇게하려면 DC 모터의 자속 방향을 변경해야합니다. 즉, 필드 또는 전기자 권선을 전환하고 다른 방향의 전류는 전기자에 흐릅니다. 여자 회로와 전기자를 모두 전환할 때 회전 방향은 동일하게 유지됩니다.
병렬 필드 모터의 계자 권선에는 상당한 에너지 예비량이 있습니다. 권선 시간 상수는 고전력 모터의 경우 초입니다. 전기자 권선의 시정 수는 훨씬 짧습니다. 따라서 가능한 한 빨리 회전하기 위해 앵커가 전환됩니다. 속도가 필요하지 않은 경우에만 여기 회로를 전환하여 역전시킬 수 있습니다.
모터의 가역 여자는 계자 권선이나 전기자 권선을 전환하여 수행할 수 있습니다. 계자 권선과 전기자 권선의 에너지 비축량이 적고 시간 상수가 상대적으로 작기 때문입니다.
병렬 여자 모터를 역회전시킬 때 먼저 전기자의 전원이 차단되고 모터가 기계적으로 정지되거나 정지 상태로 전환됩니다. 지연이 종료된 후 지연 중에 연결되지 않은 경우 전기자가 전환되고 다른 회전 방향으로 시작됩니다.
직렬 여자 모터의 역회전은 동일한 순서로 수행됩니다. 종료 - 중지 - 스위치 - 다른 방향으로 시작합니다. 역방향 혼합 여자 모터에서 전기자 또는 직렬 권선은 병렬과 함께 전환되어야 합니다.
제동이 없을 경우 허용할 수 없을 정도로 길어질 수 있는 모터의 런아웃 시간을 줄이고 액추에이터를 특정 위치에 고정하려면 제동이 필요합니다. 기계식 제동 DC 모터는 일반적으로 브레이크 디스크에 브레이크 패드를 배치하여 제조됩니다. 기계식 브레이크의 단점은 제동 순간과 제동 시간이 브레이크 디스크에 오일이나 수분이 침투하는 등 임의의 요인에 따라 달라진다는 것입니다. 따라서 이러한 제동은 시간과 제동 거리에 제한이 없을 때 사용됩니다.
경우에 따라 저속에서 예비 전기 제동 후 주어진 위치에서 메커니즘(예: 리프팅)을 정확하게 정지하고 특정 위치에 위치를 고정할 수 있습니다. 이러한 정지는 비상 상황에서도 사용됩니다.
전기 제동은 필요한 제동 순간을 충분히 정확하게 얻을 수 있지만 주어진 장소에서 메커니즘을 고정할 수는 없습니다. 따라서 전기 제동은 필요한 경우 전기 제동이 끝난 후에 적용되는 기계적 제동으로 보완됩니다.
전기적 제동은 모터의 EMF에 따라 전류가 흐를 때 발생합니다. 멈추는 방법은 3가지가 있습니다.
에너지가 그리드로 반환되는 제동 DC 모터.이 경우 EMF E는 전원 US의 전압보다 커야 하며 전류는 발전기의 모드 전류인 EMF 방향으로 흐르게 됩니다. 저장된 운동 에너지는 전기 에너지로 변환되어 부분적으로 그리드로 반환됩니다. 연결 다이어그램은 그림에 나와 있습니다. 2, 가.
쌀. 2. DC 모터의 전기 제동 방식: I — 에너지가 네트워크로 반환됨; b — 반대와 함께; c — 동적 제동
DC 모터의 정지는 공급 전압이 감소하여 Uc <E가 될 때와 호이스트의 부하가 낮아질 때 등에서 수행할 수 있습니다.
역방향 제동은 회전하는 모터를 회전 반대 방향으로 전환하여 수행됩니다. 이때 전기자에 EMF E와 전압 Uc가 더해지며, 전류 I를 제한하기 위해서는 초기저항이 있는 저항이 포함되어야 한다.
여기서 Imax는 최대 허용 전류입니다.
정지는 큰 에너지 손실과 관련이 있습니다.
DC 모터의 동적 제동은 저항 rt가 회전 여자 모터의 단자에 연결될 때 수행됩니다(그림 2, c). 저장된 운동 에너지는 전기 에너지로 변환되고 전기자에서 열로 소산됩니다. 이것은 가장 일반적인 서스펜션 방법입니다.
병렬(독립) 여기로 DC 모터를 켜기 위한 회로: a — 모터 스위칭 회로, b — 동적 제동 중 스위칭 회로, c — 반대 회로.