Startmethoden eines Gleichstrommotors

By | September 24, 2022

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Die grundlegende Betriebsspannungsgleichung eines Gleichstrommotors ist gegeben als
E = Eb + ichaRa und daher icha = (E – Eb) / Ra

Nun, wenn der Motor ruht, ist natürlich die Gegen-EMK Eb = 0. Daher kann der Ankerstrom im Moment des Starts als I angegeben werdena = E / Ra. In praktischen Gleichstrommaschinen ist der Ankerwiderstand grundsätzlich sehr gering, im Allgemeinen etwa 0,5 Ω. Daher fließt während des Startens ein großer Strom durch den Anker. Dieser Strom ist groß genug, um den Ankerkreis zu beschädigen.
Aufgrund dieses übermäßigen Anlaufstroms –

  1. Die Sicherungen können durchbrennen und die Ankerwicklung und/oder die Kommutatorbürstenanordnung können beschädigt werden.
  2. Es wird ein sehr hohes Anlaufdrehmoment erzeugt (da das Drehmoment direkt proportional zum Ankerstrom ist), und dieses hohe Anlaufdrehmoment kann eine enorme Zentrifugalkraft verursachen, die die Ankerwicklung abwerfen kann.
  3. andere Lasten, die an dieselbe Quelle angeschlossen sind, können einen Abfall der Klemmenspannung erfahren.

Ein großer Gleichstrommotor wird aufgrund seiner großen Rotorträgheit ziemlich langsam an Geschwindigkeit gewinnen. Daher baut sich die Gegen-EMK langsam auf, was dazu führt, dass das Niveau des hohen Anlaufstroms für eine ganze Weile aufrechterhalten wird. Dies kann schwere Schäden verursachen. Um dies zu vermeiden, ein geeignetes DC-Motorstarter muss benutzt werden. Sehr kleine Gleichstrommotoren können jedoch direkt gestartet werden, indem sie mit Hilfe eines Schützes oder eines Schalters an die Stromversorgung angeschlossen werden. Es verursacht keinen Schaden, da sie aufgrund der geringen Rotorträgheit schnell an Geschwindigkeit gewinnen. In diesem Fall wird der große Anlaufstrom aufgrund des schnellen Anstiegs der Gegen-EMK schnell abklingen.

DC-Motorstarter

Um die oben genannten Gefahren zu vermeiden, während Starten eines Gleichstrommotors, ist es notwendig, den Anlaufstrom zu begrenzen. Ein Gleichstrommotor wird also mit einem Starter gestartet. Es gibt verschiedene Arten von DC-Motorstarternwie 3-Punkt-Starter, 4-Punkt-Starter, Leerlaufspulenstarter, Thyristorsteller-Starter usw.
Das Grundkonzept hinter jedem DC-Motorstarter fügt der Ankerwicklung während des Starts einen externen Widerstand hinzu.
Von den folgenden werden 3-Punkt-Starter und 4-Punkt-Starter zum Starten von Nebenschlussmotoren und Verbundwicklungsmotoren verwendet.

3-Punkte-Starter

3-Punkte-Starter Die interne Verkabelung von a 3-Punkte-Starter ist wie in der Abbildung gezeigt.
Wenn der angeschlossene Gleichstrommotor gestartet werden soll, wird der Hebel schrittweise nach rechts gedreht. Wenn der Hebel Punkt 1 berührt, wird die Feldwicklung direkt mit der Versorgung verbunden, und die Ankerwicklung wird mit den Widerständen R1 bis R5 in Reihe geschaltet. Während des Startens wird der volle Widerstand in Reihe mit der Ankerwicklung hinzugefügt. Wenn der Hebel dann weiter bewegt wird, wird der Widerstand allmählich vom Ankerkreis getrennt. Wenn der Hebel nun Position 6 erreicht, wird der gesamte Widerstand vom Ankerkreis getrennt und der Anker wird direkt mit der Versorgung verbunden. Der Elektromagnet „E“ (Spule ohne Spannung) hält den Hebel in dieser Position. Dieser Elektromagnet gibt den Hebel frei, wenn keine (oder niedrige) Versorgungsspannung vorhanden ist.
Es ist ersichtlich, dass, wenn der Arm von der Position 1 in die letzte Position bewegt wird, der Starterwiderstand in Reihe mit der Feldwicklung hinzugefügt wird. Da jedoch der Wert des Starterwiderstands im Vergleich zum Shunt-Widerstand sehr klein ist, kann die Abnahme des Shunt-Feldstroms vernachlässigbar sein. Um diesen Nachteil zu überwinden, kann jedoch ein Messing- oder Kupferlichtbogen in einem 3-Punkt-Starter verwendet werden, der eine Verbindung zwischen dem beweglichen Arm und der Feldwicklung herstellt, wie in der Abbildung des 4-Punkt-Starters unten gezeigt.
Wenn der Motor über einen vordefinierten Wert hinaus überlastet wird, wird der „Überstromauslöse-Elektromagnet“ D aktiviert, der den Elektromagnet E kurzschließt und somit den Hebel freigibt und der Motor abgeschaltet wird.

4-Punkte-Starter

4-Punkte-Starter Die wichtigsten Unterschied zwischen einem 3-Punkte-Starter und einem 4-Punkte-Starter Ist das das keine Spannungsspule (Elektromagnet E) ist nicht in Reihe mit der Feldspule geschaltet. Die Feldwicklung wird direkt mit der Versorgung verbunden, wenn sich der Hebel bewegt und den Messinglichtbogen (den Lichtbogen unter den Widerstandsbolzen) berührt. Die Spule ohne Spannung (oder Haltespule) ist mit einem Strombegrenzungswiderstand Rh verbunden. Diese Anordnung stellt sicher, dass jede Änderung des Stroms im Nebenschlussfeld den Strom durch die Haltespule überhaupt nicht beeinflusst. Das bedeutet, dass der elektromagnetische Zug der Haltespule immer ausreichend ist, damit die Feder den Hebel nicht unnötigerweise in die Aus-Position zurückstellt. Ein 4-Punkt-Starter wird verwendet, wenn der Feldstrom mit einem Feldwiderstand eingestellt werden soll, um den Motor durch Reduzierung des Feldstroms über der Nenndrehzahl zu betreiben.

Motorstarter der DC-Serie

Motorstarter der DC-Serie oder 2-Punkt-Starter Bau von Motorstartern der DC-Reihe ist sehr einfach, wie in der Abbildung gezeigt. Der Startarm wird einfach nach rechts bewegt, um den Motor zu starten. Somit wird der maximale Widerstand während des Startens mit dem Anker in Reihe geschaltet und dann allmählich verringert, wenn sich der Startarm nach rechts bewegt. Dieser Starter wird manchmal auch als A bezeichnet 2-Punkte-Starter.
Die Leerlauffreigabespule hält den Startarm in der Laufposition und verlässt ihn, wenn die Spannung verloren geht.