-
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
48
Silnik obcowzbudny i bocznikowy
Przy stałej wartości napięcia twornika silnik obcowzbudny zachowuje się tak samo jak
silnik bocznikowy. Oba typy silników mają analogiczne właściwości ruchowe.
W idealnym przypadku charakterystyka mechaniczna (rys. 33a) będzie prostą opadającą
(krzywa 1). Poprzeczne oddziaływanie twornika osłabia strumień i rzeczywista
charakterystyka opada wolniej (rys. 33a krzywa 2). Przy bardzo silnej reakcji twornika
(rozmagnesowującego oddziaływania twornika) charakterystyka może wznosić się do góry.
Jest to zjawisko niepożądane, gdyż może grozić rozbieganiem silnika.
Ia = I b) I
a)
Ia If
A1
A1
U
U
M
_
M
_
F1 F2
E2 E1
If
A2
A2
Uf
Rys. 32. Schemat układu połączeń uzwojeń silnika: a) obcowzbudnego, b) bocznikowego
M
n
a) b)
n0
nN
2
1
M
I
0 0
MN
Rys. 33. Charakterystyka: a) mechaniczna, b) momentu silnika obcowzbudnego i bocznikowego
Z charakterystyki mechanicznej wyznacza się zmienność prędkości:
n0 - nN
´n = 100%
nN
Zalety:
maÅ‚a zmienność prÄ™dkoÅ›ci ´n = (2÷5)% nN silniki te majÄ… charakterystykÄ™ sztywnÄ…,
nazywanÄ… również bocznikowÄ… (´n d" 10%).
Wady:
duży prÄ…d rozruchowy (prÄ…d zwarcia przy rozruchu bezpoÅ›rednim Ir = 10÷30 IN)
włączenie rezystancji w obwód wirnika powoduje wzrost zmienności prędkości, przy
dużej wartości rezystancji w obwodzie wirnika charakterystyka traci sztywność.
Silnik szeregowy
Uzwojenie wzbudzenia połączone jest szeregowo z uzwojeniem twornika, czyli
I = Ia = If
Wzrost prądu obciążenia powoduje wzrost strumienia wzbudzenia. Dla małych wartości
prÄ…du obciążenia można przyjąć liniowÄ… zależność miÄ™dzy prÄ…dem I i strumieniem ¦
¦ = cI
Moment elektromagnetyczny opisuje zależność:
M = cMcI2
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
49
Dla dużych prądów charakterystyka magnesowania wchodzi w zakres nasycenia
i strumień praktycznie nie zależy od prądu obciążenia, a więc moment elektromagnetyczny
opisuje zależność liniowa: M = cM¦I
M
a)
c)
b)
n
MN
If = Ia = I
A1
U
nN
M
_
D1 D2
A2
M
I
0 MN
IN
Rys. 34. a) Schemat układu połączeń uzwojeń silnika szeregowego, b) charakterystyka mechaniczna,
c) charakterystyka momentu
Zalety:
duży moment rozruchowy,
zależność momentu od kwadratu prądu obciążenia, dzięki czemu przy dużych zmianach
momentu hamującego występują znacznie mniejsze zmiany prądu obciążenia.
Wady:
duża zmienność prędkości (rys. 34b) silniki te mają charakterystykę elastyczną,
miękką, nazywaną również szeregową,
niebezpieczeństwo rozbiegania silnika na biegu jałowym, dlatego powinien on zawsze
pracować pod obciążeniem,
duży prÄ…d rozruchowy (przy rozruchu bezpoÅ›rednim prÄ…d zwarcia Ir = 10÷30 IN).
Silnik szeregowo-bocznikowy
Właściwości tego silnika są pośrednie między silnikiem bocznikowym i szeregowym
w zależności od udziału przepływów szeregowego i bocznikowego. Przepływ szeregowy ma
niewielki udział i zazwyczaj uzwojenie szeregowe włącza się tak, aby wspomagało przepływ
uzwojenia bocznikowego. W silniku tym nie ma niebezpieczeństwa rozbiegania przy biegu
jałowym. Przy włączeniu uzwojenia szeregowego przeciwnie uzyskuje się wznoszącą
charakterystykÄ™ mechanicznÄ… i praca silnika jest niestabilna.
n
a)
b)
1
n0
Ifb
I 2
Ia
A1
U
M
_
D1
D2 E1
E2
A2 M
MN
Rys. 35. a) Schemat układu połączeń uzwojeń silnika szeregowo-bocznikowego, b) charakterystyka
mechaniczna: 1 przeciwne połączenie uzwojeń wzbudzenia, 2 zgodne połączenie uzwojeń wzbudzenia
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
50
Właściwości ruchowe silników komutatorowych prądu przemiennego
Jednofazowe silniki komutatorowe bocznikowe prÄ…du przemiennego
i if
ia
A1
u~
M
~
E2 E1
A2
Rys. 36. Schemat połączeń uzwojeń jednofazowego silnika komutatorowego bocznikowego
Wartość chwilowa momentu elektromagnetycznego jest proporcjonalna do iloczynu
wartoÅ›ci chwilowych prÄ…du ia i strumienia ¦f(t). Wartość Å›rednia momentu opisana jest
zależnością
M = cM¦fIacos±,
gdzie ± kÄ…t zawarty miÄ™dzy prÄ…dem twornika i strumieniem wzbudzenia.
KÄ…t ± ma dużą wartość a wiÄ™c Å›rednia wartość momentu jest bardzo maÅ‚a, dlatego silniki
bocznikowe zasilane z sieci jednofazowej prÄ…du przemiennego nie znajdujÄ… zastosowania
w napędach przemysłowych. W silnikach małych mocy stosuje się połączenie uzwojeń
wzbudzenia z elementami dodatkowymi RC lub dławikami podsycanymi dla zmniejszenia
przesunięcia fazowego między prądami. Można też zasilać silnik z sieci trójfazowej włączając
odpowiednio jedno uzwojenie na napięcie fazowe a drugie na napięcie międzyfazowe, aby
uzyskać między napięciami przesunięcie 90o.
Jednofazowe silniki komutatorowe szeregowe prÄ…du przemiennego.
b)
a) É
A1
2D2
2D1
M
~
1D2
1D1
A2
M
Rys.37. a) Schemat połączeń uzwojeń silnika komutatorowego jednofazowego szeregowego,
b) charakterystyka mechaniczna
StrumieÅ„ główny ¦f i prÄ…d wirnika Ia sÄ… ze sobÄ… w fazie. Kierunek dziaÅ‚ania momentu
pozostaje stały, natomiast jego wartość jest równa połowie wartości maksymalnej.
W silnikach o mocy P > 500 W wykonuje siÄ™ na biegunach uzwojenie kompensacyjne,
którego zadaniem jest kompensacja poprzecznego oddziaływania twornika.
Główne zalety:
duży moment rozruchowy,
zależność momentu od kwadratu prądu obciążenia.
Główne wady:
duża zmienność prędkości,
niebezpieczeństwo rozbiegania na biegu jałowym.
Silnik komutatorowy szeregowy nazywany jest silnikiem uniwersalnym, gdyż może być
zasilany ze zródła napięcia stałego i przemiennego. Przy zasilaniu ze zródła napięcia stałego
silnik rozwija większą prędkość przy tej samej wartości napięcia i obciążenia niż przy
napięciu przemiennym. Dla uzyskania tej samej prędkości dla napięcia przemiennego stosuje
się odczepy na uzwojeniu wzbudzenia i zmniejsza liczbę zwojów, co w konsekwencji
powoduje zmniejszenie strumienia wzbudzenia.
Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego
51 [ Pobierz całość w formacie PDF ] - zanotowane.pl
- doc.pisz.pl
- pdf.pisz.pl
- matkadziecka.xlx.pl