Để tránh nguy hiểm cho động cơ điện vì dòng điện mở máy quá lớn, ngƣời ta dùng biến trở mở máy Rk, gồm một số điện trở nối tiếp khác nhau và đặt trên mạch phần ứng (hình 2.58). Nhƣ vậy trong quá trình mở máy ta có:
Iư =RUư−+REưki (2-46)
Trong đó i là chỉ số ứng với thứ tự các bậc của điện trở.
Hình 2. 58 Sơ đồ mở máy ĐCMC kích từ song song bằng biến trở
Trƣớc lúc mở máy, tiếp điểm T nằm tại vị trí 0 và con chạy của biến trở ở mạch kích thích ở vị trí b (rđc = 0). Khi bắt đầu mở máy, gạt T về vị trí 1. Nhờ cung đồng M, dây quấn kích thích đƣợc đặt dƣới toàn bộ điện áp và từ thông có trị số cực đại Φ = Φmax. Nếu momen do động cơ điện sinh ra lớn hơn momen cản (M > Mc) rôto bắt đầu quay và s.đ.đ sẽ tăng tỉ lệ với tốc độ quay n.
Hình 2. 59 Quan hệ I, M, n theo thời gian khi mở máy ĐC
Do sự xuất hiện và tăng lên của E, dòng điện phần ứng Iƣsẽ giảm theo, M giảm khiến n tăng chậm hơn (hình 2.59). Khi Iƣgiảm đến trị số (1,1 ÷ 1,3)Iđmta gạt T đến vị trí 2. Vì một bậc điện trở bị loại trừ, Iƣ lập tức tăng đến giới hạn trên của nó kéo theo M,n và E tăng. Sau đó I, M lại giảm theo quy luật trên. Lần lƣợt chuyển T đến các vị trí 3, 4, 5. Quá trình trên cứ lặp lại cho đến khi máy đạt đến tốc độ n = nđm thì Rk cũng đƣợc loại trừ hoàn toàn, động cơ điện làm việc với toàn bộ điện áp. Sự biến thiên của
t rđc
I, M và n trong quá trình mở máy nhƣ hình 2.59. Mỗi khi loại trừ một bậc điện trở, I và M tăng với hằng số thời gian Tƣ≈ 0 vì hệ số tự cảm của phần ứng rất bé. Trái lại, sự giảm dần của I và M xảy ra chậm chạp, vì phụ thuộc vào sự tăng s.đ.đ E hay tốc độ n, nghĩa là phụ thuộc vào hằng số thời gian Tcơrất lớn của cả khối quay.
Số bậc của điện trở mở máy và điện trở của mỗi bậc đƣợc thiết kế sao cho dòng
điện mở máy cực đại và cực tiểu ở mỗi bậc đều nhƣ nhau để đảm bảo cho quá trình mở máy đƣợc tốt nhất.