Dobré trakční vlastnosti stejnosměrných elektrických strojů z nich učinily nedílnou součást většiny průmyslových a domácích mechanizačních zařízení. Současně však existuje také významný problém významných startovacích proudů ve srovnání s asynchronními elektromotory pracujícími na střídavé napětí. Proto mnoho odborníků podrobně studuje, jak spustit stejnosměrný motor před zapnutím jednotky.
Počínaje spouštěcím reostatem
V tomto případě je do obvodu zaveden proměnný odpor, který v počáteční fázi zajišťuje snížení aktuálního zatížení, dokud rotace rotoru nedosáhne nastavené rychlosti. Jelikož se intenzita proudu stabilizuje na standardní hodnotu v reostatu, odpor klesá z maximální hodnoty na minimum.
Výpočet elektrické veličiny se v tomto případě provede podle vzorce:
I = U / (Rbm + Rreostat)
V laboratorních podmínkách lze zatížení snížit ručně - posunutím jezdce reostatu. Tato metoda se však v průmyslu příliš nepoužívá, protože proces není v souladu se současnými hodnotami. Proto se používá regulace proudem, EMF nebo časem, v prvním případě se použije měření hodnoty v polních vinutích, ve druhém se na každý stupeň použije časové zpoždění.
Ke spuštění elektromotorů se používají obě metody:
- se sekvenčním;
- s paralelním buzením;
- s nezávislým vzrušením.
Spuštění DPT s paralelním buzením
Takový start elektromotoru se provádí zapnutím budicího vinutí a kotvy na napájecí napětí ze sítě, jsou umístěny paralelně vůči sobě. To znamená, že každé z vinutí stejnosměrného motoru má stejný potenciální rozdíl. Tato počáteční metoda poskytuje tvrdý provozní režim používaný v obráběcích strojích. Proudové zatížení v pomocném vinutí při spuštění má relativně nižší proud než vinutí statoru nebo rotoru.
Pro řízení startovacích charakteristik jsou do obou obvodů zavedeny odpory:
V počáteční fázi otáčení hřídele polohy reostatu zajišťují snížení zátěže elektromotoru a poté se uvedou zpět do polohy nulového odporu. Při delším spouštění se provádí automatizace a kombinace několika fází spouštění reostatů nebo jednotlivých rezistorů, příklad takového spínacího obvodu je uveden na obrázku níže:
- Když je na elektromotor přiváděno napájecí napětí, proud protékající pracovními vinutími a vinutím buzení, díky odporové skříňce Rstart1, Rstart2, Rstart3 je zatížení omezeno na minimum veličiny.
- Po dosažení prahové hodnoty minimální hodnoty proudu se postupně aktivují relé K1, K2, K3.
- V důsledku sepnutí kontaktů relé K1.1 je první odpor přemostěn, výkon v napájecím obvodu elektromotoru náhle stoupá.
- Ale po poklesu pod nastavenou mez jsou kontakty K2.2 sepnuty a proces se znovu opakuje, dokud elektrický stroj nedosáhne jmenovité rychlosti.
Brzdění stejnosměrného motoru lze provést v opačném pořadí pomocí stejných rezistorů.
Spuštění DPT se sekvenčním buzením
Nahoře je schematický diagram pro připojení elektrického motoru se sériovým buzením. Jeho charakteristická vlastnost spočívá v sériovém zapojení budicí cívky L buzení a samotného motoru, variabilní odpor R kotvy je také zaveden do série.
Obvodem obou cívek protéká stejná hodnota proudu, tento obvod má dobré startovací parametry, proto se často používá v elektrické dopravě. Takový elektromotor nesmí být zapnut bez síly působící na hřídel a frekvence je řízena podle zatížení.
Start DCT s nezávislým buzením
Připojení elektrického motoru k obvodu s nezávislým buzením se provádí napájením ze samostatného zdroje.
Schéma ukazuje příklad nezávislého připojení, zde je budicí cívka L a odpor v jejím budicím obvodu R napájeny odděleně od vinutí motoru proudem nezávislého zařízení. U vinutí motoru je také zapnutý reostat nastavení kotvy. U této metody spouštění by se DC stroj neměl zapínat bez zatížení nebo s minimální silou na hřídeli, protože by to vedlo ke zvýšení rychlosti a následnému poškození.