5. PUSTANJE U RAD MOTORA

Puštanje u rad motora je proces koji započinje u trenutku u kojem je rotor u stanju mirovanja, a završava se onda kada se, pri odgovarajućoj brzini obrtanja, izjednačerazvijeni momenat motora i otporni momenat radnog mehanizma. Polazne karakteristike određuju vrednosti polazne struje i momenta, sigurnost puštanja u rad, brzina i postepenost prelaska iz stanja mirovanja u stanje jednolikog obrtanja sa naznačenom brzinom kao i ekonomičnost, koja zavisi od cene potrebne opreme i gubitaka za vreme puštanja. Brzina i postepeni prelazak su posebno bitni kod elektromotornih pogona koji moraju da se periodički često pokreću.

Izraz za struju motora gde je R zbir otpora namota indukta i, u zavisnosti od vrste motora, svih ostalih namota koji su vezani na red sa induktom (na primer kod rednog motora i otpor pobudnog namota, zatim namota pomocnih polova, ako ih motor ima itd.). Pri nominalnom opterecenju i ustaljenom radnom stanju motora kontraelektromotorna sila se vrlo malo razlikuje od napona i drzi mu ravnotezu tako da se postigne struja predvidjena za to opterecenje. Na primer za motor nominalne snage P=4.4kW, cija je nominalna struja In=22A pri naponu U=220V i unutrasnji otpor R=1Ω, kontraelektromotorna sila pri nominalnoj brzini je E=U-RI=220-22=198V. Medjutim u trenutku pustanja motora u rad, kada je brzina obrtanja jednaka nuli (n=0), takodje je kontraelektromotorna sila jednaka nuli (E=0). U tom

trenutku kada bi motor prikljucili na pun napon mreze polaznu struju bi ogranicavao samo unutrasnji otpor

a u nasem primeru polazna struja bi bila Ip=220A, dakle deset puta veca od nominalne. Zagrevanje masine je tada sto puta vece nego pri nominalnom radu. Prema tome kod svih vrsta motora polazna struja pri pustanju u rad bila bi nekoliko puta veca od nominalne, pa bi ovo moglo imati niz nepozeljnih posledica kako za motor tako i za mrezu na koju je prikljucen. Na primer pad napona mreze moze nepovoljno da utice na ostale prijemnike, veliko varnicenje na komutatoru moze da osteti motor, veliki polazni momenat moze da osteti delove masine koju motor goni itd. Prema tome motor za jednosmernu struju po pravilu se ne sme direktno prikljuciti na mrezu. Za ogranicavanje polazne struje obicno se za motore manjih I srednjih snaga upotrebljavaju metalni otpornici koji imaju vise stepenova tako da struju Ip pri pustanju u rad pored unutrasnjeg otpora motora R ogranicava i zbir svih stupnjeva otpornika odnosno da je:

Ovi otpornici se nazivaju zastitni otpornici ili otpornici za pustanje u rad (“Alnaseri”) i redovno ulaze u sklop sema za pustanje motora u rad.Na slici je prikazan otpornik za pustanje u rad otocnih i kompaundnih motora koji ima sedam stupnjeva i tri prikljucna zavrtnja obicno oznacena sa L,R I M. Kraj L

vezuje se za jedan provodnik mreze (L- linija), R za jedan kraj indukta (R- rotor) i M za jedan kraj pobudnog namota (M- magnet). Pri normalnom radu rucica u krajnjem desnom polozaju kratko spaja prsten P i kontakt m preko koga se napaja pobudni namot.

Zastitni otpornici se proracunavaju samo za kratkotrajan rad i za razliku od otpornika za regulaciju ne smeju se dugo drzati ukljuceni u kolu indukta.

Pored ostalih osobina motori se cene i po karakteristikama pri pustanju u rad. Ove polazne karakteristike odredjuje nekoliko velicina, kao na primer polazna struja Ip, koja se obicno racuna u odnosu na nominalnu struju (Ip/In); polazni momenat Mp, koji se obicno racuna u odnosu na nominalni (Mp/Mn).Izbor ukupnog otpora vazan je u pogledu osobina motora pri pustanju u rad. Obicno se bira toliko da je odnos maksimalne polazne struje i nominalne Ipmax/In≤2, a u nekim slucajevima 2,5 do 3. Prema maksimalnoj

polaznoj struji motor razvija polazni momenat Mp=cФIpmax

, koji jednim delom savladava otporni momenat masine koju motor goni, a drugim ubrzava rotor, tako da se brzina povecava prema krivoj a na sl. VII. 7.

Prema istoj ovoj krivoj u rotoru se indukuje kontraelektromotorna sila E, usled cega se maksimalna polazna struja smanjuje prema krivoj A do neke minimalne vrednosti Ipmin. Brzina a time i kontraelektromotorna sila, ispocetka brze raste a zatim sve sporije, jer struja opada pa je deo momenta koji opada na ubrzanje rotora sve manji. Po postizanju neke minimalne polazne struje i odgovarajuce brzine, prelazi se na naredni stepen otpornika pa se proces ponavlja sve do poslednjeg stepena po cijem se zavrsetku postigne nominalna struja (kriva 1) i nominalna brzina (kriva 2). Ako bi se ostavila rucica otpornika na nekom kontaktu onda bi se struja i brzina uspostavljale po eksponencijalnom zakonu odnosno isprekidanim krivama na sl. VII. 7. koje odgovaraju doticnom stepenu.

Na kraju treba pomenuti da se isti procesi prema sl. VII. 7. pri pustanju u rad odigravaju kod sve tri vrste motora (otocni, redni i kompaundni) samo otpornik za pustanje u rad rednog motora nema kraj M.