Click here to load reader

Silnik pr ądu stałego du stałego -- budowa · PDF fileSilnik pr ądu stałego du stałego ––regulacja szeregowa regulacja szeregowa Regulacja szeregowa polega na wł ączeniu

  • View
    214

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Silnik pr ądu stałego du stałego -- budowa · PDF fileSilnik pr ądu stałego du stałego...

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- budowa budowa

Stojan - najczciej jest magnenic wytwarza pole magnetyczne

jarzmo (2), jarzmo (2), bieguny gwne z uzwojeniem wzbudzajcym (3), bieguny pomocnicze (komutacyjne) (5), tarcze oyskowe, trzymada szczotkowe.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- budowabudowa

Wirnik najczciej jest twornikiem (1) rdze (pakietu blach), uzwojenie twornika (8), uzwojenie twornika (8), komutator (9).

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- budowa budowa

Komutator osadzony na wale wirnika wiele wycinkw Miedzianych umieszczonych na specjalnej piacie. Miedzianych umieszczonych na specjalnej piacie. Izolator midzy wycinkami - mikanit

1 wycinek komutatora,2 piercie dociskowy,3 konierz izolacyjny,4 piasta.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego obwd magnetycznyobwd magnetyczny

Strumie magnetyczny wytworzony przez uzwojenie wzbudzenia,zasilane prdem staym.

IN=

Warto przepywu wzbudzajcego - wartoci wymaganego strumienia,- permeancji obwodu magnetycznego

IN=

Silnik prdu staego Silnik prdu staego obwd magnetycznyobwd magnetyczny

Przepyw sia magnetomotoryczna suma spadkw napicia magnetycznego w poszczeglnych czciach obwodu

jarzmo stojana Hjl j, bieguny 2Hmlm, szczelina powietrzna 2H, zby twornika 2Hzlz, jarzmo twornika Htl t.

NI

lHlHHlHlH

f

ttzzmmjj

2

222

=

++++=

Prdnica prdu staego Prdnica prdu staego zasada dziaaniazasada dziaania

sinBlve = sinBlve =

Prdnica prdu staego Prdnica prdu staego zasada dziaaniazasada dziaania

Prdnica prdu staego Prdnica prdu staego zasada dziaaniazasada dziaania

Zwikszenie liczby wycinkw komutatora przebieg napiciaodbieranego z prdnicy jest bardziej rwnomierny.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego zasada dziaaniazasada dziaania

Moment napdowy powstaje na skutek oddziaywania powstaje na skutek oddziaywania midzy zewntrznym polem mag., a polem powstajcym wok przewodnika przez ktry pynie prd.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego zasada dziaaniazasada dziaania

Silnik prdu staego Silnik prdu staego wpyw twornikawpyw twornika

Silnik prdu staego Silnik prdu staego ukady poczeukady pocze

prd twornika Ia, prd wzbudzenia If, prd obcienia I (oddawany do sieci lub pobierany), napicie twornika U (wytwarzane lub zasilajce), rezystancja obwodu twornika Ra, rezystancja obwodu wzbudzenia Rf, SEM indukowana w tworniku E, n prdko wirowania wirnika, n prdko wirowania wirnika, M moment elektrodynamiczny.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego ukady poczeukady pocze

Maszyna obcowzbudna,Maszyna samowzbudna:

bocznikowe, szeregowe, szeregowo-bocznikowe.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego SEMSEM

Rozkad indukcji pod biegunem

bi idealna szeroko bieguna

W prcie poruszajcym si z prdkoci v w polu o indukcji Bpindukuje si SEM: indukuje si SEM:

iipip blBvlBe == ,

ncE E= - SEM indukowana w uzwojeniach twornika (prdnica,silnik)

Silnik prdu staego Silnik prdu staego SEMSEM

1. W stanie idealnego biegu jaowego (Ia=0, E=U)

2. Jeeli pynie prd Ia:

szpkaac RRRRR +++=

aacIREU =

IRncIREU +=+=

jeeli maszyna pracuje jako prdnica

jeeli maszyna pracuje jako silnik

aacEaac IRncIREU +=+=

3. Moment dziaajcy na wirnik

= aM IcM

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- charakterystykicharakterystyki

Charakterystyka mechaniczna

n = f(I), n = f(M), U = const, Rf = const

Charakterystyka momentu

M = f(I), U = const, Rf = const

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik bocznikowysilnik bocznikowy

Silnik bocznikowy i obcowzbudny

Silnik obcowzbudny stosowany w ukadach napdowychSilnik obcowzbudny stosowany w ukadach napdowychZ przeksztatnikami tyrystorowymi.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik bocznikowysilnik bocznikowy

Charakterystyka mechanicznasilnika bocznikowego (przypominiciu wpywu oddziaywania twornika).

aE

ac

E

Ic

R

c

Un

=

N

N

n

nnn

= 0Zmienno prdkoci3-8% (2-5%)

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik bocznikowysilnik bocznikowy

Charakterystyka momentu silnika bocznikowego (przypominiciu wpywu oddziaywania twornika).

aaM IcIcM 1=

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik szeregowysilnik szeregowy

Strumie zaley od prdu obcienia (przy zmianie obcieniazmienia si strumie wzrostowi momentu obcienia odpowiada wzrost prdu obcienia i wzrost strumienia zgodnie z charakterystykmagnesowania obwodu magnetycznego.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik szeregowysilnik szeregowy

Charakterystyka momentu

Przy maym nasyceniu obwodu:

cI=2cIcIcM MM ==

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik szeregowysilnik szeregowy

Charakterystyka mechaniczna

ARUIRU B

I

A

cc

R

cIc

U

cIc

IRUn

E

ac

EE

ac ===

przy zaoeniu liniowej zalenoci strumienia od prdu

2cIM = BMA

n = 1

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik szeregowysilnik szeregowy

Bardzo dua prdko obrotowa przy maych obcieniachmoe doprowadzi do uszkodzenia silnika ze wzgldu na moe doprowadzi do uszkodzenia silnika ze wzgldu na przekroczenie jego wytrzymaoci mechanicznej

Silnik szeregowy nie moe pracowa w stanie jaowym i musiby poczony z maszyn robocz za pomoc sprzga lub

przekadni zbatej

Zaleta duy moment rozwijany podczas rozruchu

Silnik prdu staego Silnik prdu staego silnik szeregowosilnik szeregowo--bocznikowybocznikowy

Silnik prdu staego Silnik prdu staego schemat zastpczyschemat zastpczy

,

=++=

=++=

Mobc

E

IKMDdt

dJM

KEERIdt

dILU

)1(

1

)(

)()(

,,)1)(1(

1

)(

)()(

+==

==++

==

mEM

eME

memE

sTsKsU

ssG

R

LT

KK

RJT

sTsTKsU

ssG

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- rozruchrozruch

W chwili rozruchu prdko obrotowa wirnika = 0, E =0, rwnanienapicia dla silnika ma posta:

IRU =

Prd rozruchowy pobierany przez silnik:

racIRU =

acr R

UI =

Prd rozruchowy jest wielokrotnie wikszy od prdu znamionowego.

acR

EUI

=

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- rozruchrozruch

Prd rozruchowy mona ograniczy przez:

zmniejszenie napicia zasilajcego, wczenie w obwd twornika dodatkowego opornika wczenie w obwd twornika dodatkowego opornika o rezystancji Rar

W przypadku silnika bocznikowego obwd wzbudzenia w czasie rozruchu musi by zasilany caym napiciem (musi by wczony przed

aracr RR

UI

+=

rozruchu musi by zasilany caym napiciem (musi by wczony przed rozrusznikiem).

Rozrusznik jest opornikiem kilkustopniowym dostosowanym dopracy krtkotrwaej.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- rozruchrozruch

Silnik prdu staego Silnik prdu staego -- rozruchrozruch

Dla silnika prdu staego dobierz rezystancj wczon na czas rozruchu,Tak aby prd rozruchowy nie przekroczy 2IN.N

Rezystancja obwodu twornika tego silnika Rac=0,3.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego regulacja prdkociregulacja prdkociobrotowejobrotowej

Prdko silnika prdu staego z dodatkow rezystancj w obwodzietwornika Rar

Na zmian prdkoci wirowania wirnika maj wpyw:

( )+=

c

IRRUn aarac

napicie U, rezystancja Rar, strumie magnetyczny .

Silnik prdu staego Silnik prdu staego regulacja prdkociregulacja prdkociobrotowejobrotowej

Prdko obrotow mona regulowa:

przez zmian napicia zasilania twornika U, przez zmian rezystancji w obwodzie twornika Rar, przez zmian strumienia

Wykorzystywane w praktyce, a rni si pod wzgldem:

zakresu regulacji, zakresu regulacji, kierunku regulacji (gra, d), ekonomicznym

Silnik prdu staego Silnik prdu staego regulacja szeregowaregulacja szeregowa

Regulacja szeregowa polega na wczeniu rezystancji regulacyjnej Rarw szereg z obwodem twornika (silniki bocznikowe i szeregowe).

W tym przypadku mamy moliwo regulacji w d poniej prdkociodpowiadajcej pracy na charakterystyce naturalnej (od prdkoci znamionowej do zera).

Regulacja nieekonomiczna straty na rezystorze regulacyjnym.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego regulacja regulacja bocznikowabocznikowa

Regulacja bocznikowa sprowadza si do osabienia strumieniamagnetycznego.

w silnikach bocznikowych rezystancja regulacyjna Rfr jestwczona w szereg w obwd wzbudzenia,

w silniku szeregowym rezystancja Rfr jest wczona rwnoleglez obwodem wzbudzenia.

Regulacja bocznikowa jest regulacj w gr od wartoci n do 3n ,Regulacja bocznikowa jest regulacj w gr od wartoci nN do 3nN,jest regulacj ekonomiczn.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego regulacja regulacja bocznikowa bocznikowa

Prowadzc regulacj prdkoci przez zmian strumienia, nie naleynadmiernie osabia pola magnetycznego oraz powodowa zanikuprdu w obwodzie wzbudzenia silnika.

Silnik prdu staego Silnik prdu staego regulacja przez regulacja przez zmian napicia zasilania.zmian napicia zasilania.

Regulacj prdkoci obrotowej przez zmian napicia twornika mona uzyska przez zastosowanie tyrystorowychregulatorw napicia.regulatorw napicia.

Zmien