1. Ogólne wiad z zakresu maszyn elektr.

Maszyny eletr-e- to urządz dział na zas indukcji el-mag i służące do przetwarz energii. Wyróżnia się 2-e zasadnicze grupy maszyn: transformator i maszyna el, najczęściej wirująca.

Podział maszyn elektr- Wyr się 2-e zasadn grupy maszyn: A)transformator- urządz statyczne (bez udziału ruchu mechaniczn-go) działaj-ce na zas indukcji el-mag i służ do przetwarz energii. B)masz-a elektr, najczęściej wirująca- urządz-e działaj na zas ind el-mag i służ do przetw energii przy udziale ruchu mechan

Podział ze wzgl na rodzaj przemian energetyczn: A)prądnice- (generatory), elektr. masz wirujące, które przetw en mech na el. B)silniki- (motory), elektr-ne masz-y wirujące, przetw en el w mechan. C)przetwornice- el masz-y wirujące, przetw en el jednego rodzaju w energię el drugiego rodz.

2. Maszyny prądu stałego.

Budowa maszyn: Skł się z 2-ch zasadn części: nieruchom stojana i wirnika. Stojan- jest magneśnicą tj. cz-ą masz służ-ą do wytwarz strum magn-go. Wirnik- jest twornikiem tj. cz-ą masz-y w której zach elektro-mech przetwarzanie energii i w której indukuje się siła el-motor. A)Magneśnica- skł się z jarzma i magnesów. Jarzmo w kszt-e cylindra z żeliwa lub staliwa stanowi korpus całej masz-y i drogę dla strum magnet-go. Do wewn-ej pow jarzma przymoc są rdzenie magnesów głównych i komutac. Na rdzeniach magnesów głównych umieszcz są cewki, przez które przepł prąd magnesujący. Cewki zwane są uzwojeniem wzbudzającym. Między biegunami głównymi umieszcz są bieg komutacyjne. Cewki połącz są szereg z twornikiem. Często na biegunach głównych umieszcz są uzwoj-a kompensacyjne, też szeregowo połącz z twornikiem. B)Twornik- cz. wiruj masz-y. Skł się z rdzenia, uzwoj-a i komutatora. Rdzeń stanowi drogę o małej reluktancji dla strum-a magn oraz służy jako konstr nośna dla prętów miedzianych (uzwojeń). Na zewn-m obwodzie rdzenia wykonane są żłobki w których umieszcz-e są uzwojenia. Komutator zbudow jest z miedzianych wycinków, izolow-ch między sobą. Komutator w masz-e prądu stałego spełnia rolę mechanicznego prostownika prądu. Po pow komutat ślizgają się szczotki grafitowe lub Cu-graf-e. Szczotki umieszcz są w obsadach i dociskane do komutatora za pom sprężyny. Za pośredn szczotek i komut w zal to od rodz pracy maszyny (prądnica czy siln) zost doprowadz lub odprowadz en el do uzwojeń wirnika. RYS_1

Podział masz prądu stałego: I. ze wzgl na sposób zasil obwodu wzbudzenia: A)obcowzbudne- uzwojenie wzbudzające połącz jest z obcym źródłem energii. B)samowzbudne-uzwojenie wzbudzające poł jest z twornikiem cd. II. ze wzgl na połącz obw wzbudzenia z twornikiem masz samowzb dziel na: A)bocznikowe- mają uzwojenia wzbudzania oznacz liter E1-E2- połączone równolegle z twornikiem A1-A2. B)szeregowe-mają uzwojenia wzbudzania (oznacz D1-D2) połącz szereg z twornikiem (A1-A2). C)szereg-bocznik-mają podwójne uzwojenia wzbudzenia: boczn (E1-E2) i szereg (D1-D2). RYS_2

3. Prądnica bocznikowa pr stałego:

Zas dział prądnicy: Zas dział parta jest na zjaw wytwarzania siły el-mot-ej E w przewodniku, który przecina linie pola magn-go (reg pr dłoni). RYS_3. Twornik prądnicy napędz jest silnikiem napędowym ze stał V kątową ω. Prąd magnesujący Im płynący w uzwojeniu wzbudzenia wytwarza gł strum magn φ, który indukuje w wirującym uzwojeniu twornika siłę el-mot E. Wartość powstałej SEM E jest tym więk, im więk strum magn φ, im więk jest V kątowa ω wirnika i zal-y od stałej konstrukcyjnej maszyny „k”. E=k φ ω [V]. Jeżeli do prądn przyłącz odbiornik to w uzwoj twornika popłynie prąd It, wytwarz-cy dodatk strum mag φT o kierunku poprzecznym do strum wytworz przez magnesy główne. W wyn oddziaływ tych 2-ch strum powst strum wypadkowy φ. Zjawisko to powod niepożąd skutki i naz się reakcją twornika.RYS_4(szkic wyjaśniaj oddziaływ twornika, str-ń magn-y: a)bieg-ów głównych, b)twornika c)strum-ń wypadkowy). Aby przeciwdział reakcji twornika stos się bieguny komutacyjne. Ich zad jest wytworz takiego strumienia magn-go, który przeciwdziała strumieniowi wytworzonemu przez twornik.

(Warunki samowzbudzenia prądnicy bocznikow) tzn. Wzbudzenie prądnicy samowzbudnej: W prądnicy samowzb prąd magnesujący (wzbudzający) wytwarza sama maszyna dzięki zjawisku samowzbudzenia. Warunki potrzebne do wzbudzenia prądnicy: ~w obwodzie magn-ym prądnicy musi istnieć magnetyzm szczątk. ~kierunek prądu w uzwoj-u wzbudzenia E1-E2 powinien być taki by wzbudzał strumień zgodny ze strum magn szczątkow. ~Rezyst-a obwodu wzbudzenia Rmc i twornika powinna być jak najm. RYS_5 cd

Sposoby regulacji napięcia ???. RYS_5 Proces samowzbudz przebiega nast.: Po uruchom prądnicy na skut magn szczątkow w uzwojeniu twornika indukuje się siła el-mot szczątkowa (Esz) = 2%-4% siły el-mot znamionowej. Pod działaniem Esz w obwodzie uzwojenia wzbudzaj-go popłynie prąd, wskutek czego strum mag-ny wzrasta a w tworniku indukuje się SEM większa niż poprzednio. Wzrost SEM twornika zwiększa natężenie prądu wzbudzającego i strum magn znów wzrasta, co z kolei powoduje ponowne zwiększenie SEM. Proces ten będzie trwał do czasu kiedy wzrost prądu w obwodzie wzbudzenia nie będzie powodował wzrostu strum magn-go, ze względu na nasycenie obwodu magnetycznego.

Charakterystyka zewnętrzna i regulacyjna. A)zewnętrzna. Charakt zewn prądnicy nazywa się zależność napięcia na zaciskach U do prądu obciążenia It przy stałej wartości rezystancji w obwodzie wzbudzenia Rm oraz przy stałej V kątowej, czyli U=f(I) przy Rm=const i ω=const. RYS_6 Gdy wzrasta prąd obciążenia to napięcie na zaciskach prądnicy mal. Przyczyną spadku napięcia jest zmniejsz się strumienia magnet wraz z obciążeniem a więc siły el-mot-j E. Napięcie prądnicy obciążonej: U=E-It*ERt gdzie It-prąd płynący w tworniku i uzwojeniu biegunów komutacyjnych. Rt-całkowita rezystancja obwodu wewn-go prądnicy. W prądnicy samowzbud wart prądu magnesującego uwarunkowana jest wart napięcia prądnicy - zmniejsz się napięcia powod zmniej prądu wzbudzenia Im i strumienia magnet, co z kolei powoduje ponowne zmniejsz napięcia. Zwiększ rezyst obwodu zewn-go prądnicy bocznikowej samowzb dochodzi do krytycznej wart Ik. Dalsze zmniejsz rezyst, aż do zwarcia obwodu zewn-go powoduje znaczny spaden napięcia tak że prąd obciążenia zamiast rosnąć maleje. Prąd maleje aż do ustalonego prądu zwarcia Iz2. Stan zwarcia nie jest niebezpiecz dla prądn bocznik samowz (Iz2<In), ale w czasie powolnego przejścia do tego stanu może zostać uszkodzony dużym prądem obciążenia twornik oraz komutator i szczotki. B)regulacyjna-RYS_7 char regul naz się zależność prądu wzbudzenia od prądu obciążenia prądnicy przy stałym nap-u znamionowym i przy stałej V kątowej, czyli Im=f(I) przy U=const i ω_n. Wzrost prądu magnesującego musi być taki, by powiększyć strumień a więc i SEM do takiej wartości, żeby skompensować spadek napięcia na rezystancji wewn-j prądnicy oraz reakcję twornika. RYS_8 Min V kątowa przy której następuje zjaw samowzbudzenia prądnicy nazywa się krytyczną prędkością kątową ω_kr.

4. Silnik bocznikowy prądu stałego.

Zasady działania: RYS_9. Kier siły mechanicznej F ustala reg lewej dłoni. Silnik boczn pobiera z sieci zasilaj prą I, rozgałęziający się na prąd twornika It i prąd wzbudzenia (magnesujący) Im. It zal od stanu obciąż silnika a Im=const. Im przepływając w uzwojeniach biegunów głównych wytwarza strum magn φ. W wyn wzajemn oddziaływ It i φ powstaje moment elektromagnetyczny. M=c* φ*It [Nm]. Pod wpływem tego mom wirnik zacz się obracać a w jego uzwojeniu indukuje się siła el-mot E. E=k φω=U-It*ERt. ERt- całkow rezyst obwodu prądu twornika It. Natęż prądu twornika w czasie norm pracy silnika: It=(U-E)/ERt. Zjawiska szkodkliwe: Prąd It wytwarza własny strum magn, który zniekszt i osłabia strumień magnesów głównych. Skutkiem jest przesunięcie strefy obojętnej o pewien kąt w kier przeciwnym do ruchu twornika i zmniejszenie użyteczn strum magnet-go. Aby zmniejsz reakcję twornika stos się bieguny komutacyjne.

Sposoby rozruchu silnika: W zal od rodz rozruchu przyjm się nast. wartości prądu rozruchowego: ~rozruch lekki Ir=(0,3-1)In. ~rozruch normal Ir=(0,85-1,8)In. ~rozruch ciężki Ir=(1,7-2,2)In. RYS_10. Dobiera się prąd: Irmin=(1,05-1,2)Iobc, powstaje początkowy moment rozruchowy, silnik zaczyna wirować. W miarę wzrostu V kątowej ω powstaje coraz więk siła el-mot E=cω φ, prąd rozruchowy maleje. Gdy już Ir=Irmin, włącza się 1-ą sekcję opornika rozruchowego. Skutkiem tego jest wzrost prądu do poprzedniej wart Irmax, zwiększ-e momentu rozruch, a wraz z nim prędk kątowej. W rezultacie siłą przeciwel-motor wzrasta a prąd rozruchowy mal. Gdy ponownie Ir=Irmin wyłącza się drugą sekcję rozrusznika, itd. Aż do wyłącz wszystkich sekcji Rr=0. W ten sposób silnik osiąga V znamionową bez przekrocz dop wart prądu. Rozrusznik- skł się z kilku sekcji oporników połącz zestykami.W miarę wzrostu V obr, poszczeg sekcje zostaj wyłącz, ręczn lub autom. Zasada uruchomienia silnika: w chwili rozruchu Rr musi być nastaw na najw wart a opornik regulacyjy Rm w obwodzie wzbudzenia musi być zwarty.

Charakteryst mechaniczna silnika: RYS_11. Char mech jest podstaw charakt silnika. Opisuje zal V kątowej o obciąż ω=f(M). Przy momencie obciąż Mh=0 silnik pob prąd Io przy V kąt ω₀. Przy momencie znamionowym M=Mn popłynie prąd znamion In przy znamionowej prędkości kątowej. Spadek prędkości Kątowej od stanu jałowego do obciążenia znamionowego nie przekracza 10%. S=(ω₀- ω_n)/ω_n*100%=2-10%. Zatem charakt ω=f(M) silnika bocznikowego jest sztywna, gdyż występują nieznaczne zmiany V kątowej przy zmianie momentu obciążenia.

Sposoby regulacji prędk kątowej: regul V kąt jest to wymusz zmiana jego prędkości poprzez zmianę jego parametrw elektrycznych. Prędk kątową siln bocznik opisuje zależn: ω=E/k* φ = (U-It* ERt)/k* φ . Z zal tej wyn że V kąt silnika można regul 3 spos: A)przez zmianę rezyst obwodu twornika RYS_12 B)przez zmianę strum magnet. RYS_13 C)przez zmianę napięcia zasilania RYS_14

Zmiana kierunku wirowania: Zm kier wir silnika bocznik może być dokonana przez: zmianę kierunku prądu w uzwojeniu twornika lub przez zmianę kierunku prądu w uzwojeniu wzbudzenia. Podczas pracy siln kierunek wirowania jest możliwy tylko przez zmianę kierunku prądu twornika. Drugi sposób stosuje się rzadziej ze wzgl na dużą indukcyjność obwodu wzbudzenia, a więc i jego stałej czasowej. Przerwanie tego obwodu spowodowałoby powst SEM samoindukcji o takiej wartości, która może spowodować przebicie izolacji uzwojeń, a poza tym silnik mógłby się rozbiegać (ponieważ φ=0).

5. Silnik szeregowy prądu stałego.BRAK

6. Transformatory jednofazowe.

Budowa transformatorów jednofazowych: Zasadnicz cz-i transfor-a są: stalowy rdzeń i uzwojenia z Cu lub Al. Rdzeń skł się z kolumn (na nich osadzone są uzwojenia) i z jarzm (łączące kolumny). Rdzeń stanowi obwód magnetyczny i służy do przewodzenia strum-a magn-o. Uzwojenia stanowią obwód el-y. Rdzeń wykonany jest z cienkich nakrzemionych balch o grub 0,35-0,5mm w celu ograniczenia strat od prądów wirowych i histerezy. Poszczególne blachy są od siebie izolowane poprzez powlekanie jednostronne lakierem, bibułą papierową lub tlenkami. RYS_15 Ze wzgl na kszt rdzenia oraz spos ułożenia uzwojeń rozróżnia się transf: rdzeniowe (uzwojenia umieszcz są na obu kolumnach) i płaszczowe (uzwoj umieszcz są na środkowej kolumnie rdzenia).

Zasada działania transformatorów: Zas dział trans-a oparta jest na zjawisku powstania siły el-mot-ej indukcji wzajemnej.

Stan jałowy, zwarcia, obciążenia: Rozróżnia się 3 podst stany pracy: A)stan_jałowy- stanej jał trans nazywa się pracę transf-a w czasie której uzwojenie pierwotne połączone jest z siecią zasilającą a uzwojenie wtórne jest otwarte. RYS_16_17 B)stan_obciążenia-st obc tr-a nazywa się taki stan pracy, w którym do uzwojenia pierwotnego doprowadzone jest nap, a do uzwojenia wtórnego dołączony jest odbiornik. RYS_18 Uzasadnienie przeb charakt: A)_U2=f(I2)- Nap U2 ze wzrostem obciąż maleje, gdyż rosną spadki nap-a na impedancji transf-a. B)_I1=f(I2)- przy wzr prądu I2 musi wzrosn wart prądu I1 tak, aby zawsze była zachowana równość amperozwojów pierw-ch i wtórnych I1z1=I2z2. C)_ΔP_Fe=f(I2)- straty mocy w Fe podczas obciążenia są stałe i = stratom biegu jałowego dlatego przebieg charakterystyki jest równoległy od osi prądu obciążenia. D)_ΔP_Cu=f(I2)- straty mocy w uzwojeniach są proporcion do kwadratu prądów. Prebieg ΔP_Cu=f(I2) jest krzywą zbliżoną do paraboli. E)_ŋ=f(I2)- Przy wzroście obciążenia sprawność wzrast szybko poczym nieco mal. Przy biegu jał-m (I2=0) sprawność=0, gdyż cała moc pobierana przez transformator zamienia się na straty. Sprawność osiąga wart max przy obciążeniu ΔP_Cu= ΔP_Fe. F)_cosφ₁=f(I2)- wsp mocy cosφ₁ rośnie w miarę zwiększ obciążenia, gdyż prąd magnesujący podczas stanu obciążenia jest stały (U1=const), a prąd czynny rośnie. C)stan_zwarcia-st zwarcia tr-a nazyw się taki stan pracy, w którym zaciski uzwoj-a wtórnego są zwarte, a zaciski pierwotne zasilane napięciem. Rozróżnia się zwarcie: A)Zwarcie awaryjne- zachodzi przy znamionowym napięciu zasilania. B)Zwarcie pomiarowe- zachodzi przy obniż napięciu. Nap zasilające obniżone jest do takiej wart aby w uzwojeniach płynęły prądy znamionowe. Realizuje się w celu wyznacz niektórych parametrów charakteryzujących trans-or. Próba zwarcia pomiarowego ma na cel wyznaczenie znamionowego nap-a zwarcia oraz czynnych strat mocy w uzwojeniach, które odpowiadają obciążeniu znamon-u.

Przekładniki prądowe i napięciowe: Przekł prądu przem są to trans-y przeznacz do zasilania prądowych i napięciowych obwodów przyrządów pomiarowych i urządzeń zabezpieczających. Przekładniki umożliw pomiar wielkich prądów i wysokich napięć za pom mierników przeznacz do pracy w obwodach niskiego napięcia. Poza tym zapewn bezpieczną obsługę przyrządów pomiar, gdyż obwody pomiarowe są odizolow od obwodów wys nap. A)prądowe- przekł prąd jest jednofaz-ym trans-em pracującym w warunkach zbliż do st zwarcia. Zatem rezystancje odbiorników połącz-ych szeregowo do jego zacisków wtórnych musi być b.małe. RYS_19. Przekładniki zbudow są na określ prądy pierw i wtórne zwane prądami znamionowymi. Prądy pierw wynoszą od 5-20.000 A a znamionowy prąd wtórny wyn zwykle 5A. B)napięciowe- przekł-k nap-owy jest jednofaz-m trans-em, pracującym w war zbliż do st jałowego. RYS_20. Nap-e znamionowe wtórne wyn z reguły 100V a nap-e pierw odpowiada napięciu znormalizowanemu np. 6,10,15,30,110 lub 220 kV.

7. Silniki indukcyjne trójfazowe

Budowa - Silniki bezkomutatorowe indukcjyjne dziel się na pierścieniowe i klatkowe. 3-j faz-owy silnik indukcyjny skł się nieruch cz zwanej stojanem oraz cz ruchom zwanej wirnikiem. Stojan skł się ze stalowego kadłuba, w który wprasowany jest rdzeń stojana utworzony z pakietu odizolow od siebie nakrzemowanych blach, w celu zmniejszenia strat w Fe. Na zewn-m obwodzie rdzenia wyk sa wycięcia (żłobki). W żłobkach umieszcz jest trójfaz-e uzwojenie stojana. Uzwoj stojana skł się z poszczeg cewek tworzących pasma fazowe połączone w gwiazdę lub w trójk. Uzwoj stojana zasil jest z sieci 3-j faz-o prądu przem. Wewn stojana umieszcz jest wirnik. Uzwojenie wirnika wyk jest w post nieizolowanych prętów (Al.-ych, mosięż, Cu-ch).

Zasada działania- podst-ę dział silników indukc stan wiruj pole magn. Linie sił tego pola zamykają się przez stojan, szczelinę powietrzną i wirnik. RYS_21. Wirujące pole magn przecina uzwojenie wirnika i w jego prętach indukuje się przemienna siła el-mot. (Zwrot wyznacz za pom reg pr dł). Gdy obwód uzwojen wirnika jest zamknięty siła el-mot indukowana w uzwoj wirnika wywołuje prąd elektr-y I2. Występuje wtedy dynamiczne oddziaływanie wirującego pola magn na prąd wirnika. RYS_22. Kierunek wirow wirnika będzie zgodny z kier wirującego pola magn-go.

Poślizg- Stosunek oznacz przez s nazywamy poślizgiem: s=(n_S-n)/n_S lub s%=n_S/n_S*100%. Gdzie n_S- prędk wirow pola magn, n-prędk wirowania wirnika. Wart poślizgu w siln indukc zależy od obciążenia. Najmn wart ma poślizg przy biegu jałowym (0,5-1,5%). Przeciętna znamionowa wart poślizgu przy silnika obciążonego wyn 2-6%. Mniejsze wart poślizgu wyst w silnikach o dużej mocy znamionowej -2%.

Charakterystyki ruchowe silników klatkowych- ????? RYS_23_24

Rozruch silników klatkowych: RYS_25. O przeb rozruchu decyd charak-ka mechaniczna silnika oraz zależność momentu oporowego maszyny roboczej od V kątowej. W czasie rozruchu moment rozruchowy musi być wystarczaj duży do pokon momentu oporowego. RYS_26. Proces rozruchu ma duże znacz dla prawidł pracy silnika, urządzeń rozdzielczych i zabezpiecz-ch. Ze wzgl na sieć zasilająca i zabezpieczającą i przyłączone do sieci odb prąd silnika w czasie rozruchu powinien być jak najmn. Rozruchem naz uruch-ie silnika a więc przejście od postoju do stanu pracy ustalonej przy V-i właściwej w danych warunkach zasilania i obciążenia. Rozruch silników asynchronicznych klatkowych można przepr sposobami: A)poprzez rozruch bezpośred (pol na włączeniu uzwojeń stojana do sieci o nap równemu nap znamionowemu. W chwili przył siln do sieci jego wirn jest nieruch tzn poślizg s=1) B)rozruch za pom autotransf (zast autotr z zaczepami pozwala na stopniowe powiększanie napięcia w czasie rozruchu) RYS_27 C)rozruch z przełącznikiem gwiazda-trójkąt (jest najcz stos dla silników małej i średn mocy. W 1-ej fazie rozruchu uzwoj stojana przyłącz jest do sieci w połączeniu w gwiazdę, później podczas norm pracy w trójką.RYS_28) D)rozruch z dodatkowymi rezystancjami lub reaktancj w obw-e stojana, symetrycznymi lub niestmetrycznymi (w obwód stojana włącza się dodatkową rezystancję lub reaktancję (dławik). Stos się ten sposób do rozruchu silników o mocy 100kW i większych RYS_29). E)rozruch z układu półprzewod-nikowego (napięciwy lub częstoliwościowy).

8. Silniki indukcyjne jednofazowe. (SKRYPT: Silnik 1- faz-y zwarty)

Budowa i zas dział: Silniki klatkowe 1-o faz-e mają konstrukcję mechaniczną podobną do konst siln 3-j faz-ch. Stojan ma 2 uzwojenia: główne i pomocnicze. Ich osie są wzajemnie prostopadłe. Uzwoj główne zajm przeważnie 2/3 obwodu stojana, a posostałą cz zajmuje uzwojenie pomocnicze. Uzwoj główne zwane jest też fazą główną lub roboczą. Uzw pom zwane jest inaczej fazą rozruchową lub fazą pomocniczą. Wirnik wykonany jest jako klatkowy, analogicznie jak w siln 3-j faz-ch zwartych. Zas dział(pole magn pulsujące i wirujące)

Pole magnetyczne pulsujące i wirujące: A)Pulsujące-RYS_30. Warunkiem prawidłowej pracy siln-ów indukc jest istn magnetyczn pola wirującego. Siln 1-o faz-y bez uzwoj pomocn wytwarza magnet pole pulsujące niewirujące w przestrzeni (silnik nie rozwija momentu rozruchow). Jeżeli jakaś przyczyna wprawi wirnik w ruch w dowolnym kier, to pulsujące pole stojana zacznie wywierać na wirnik moment obr, skierow zgodnie z nadanym imp. Pod wpływem tego mom V silnika wzrośnie do obr ustalonych. B)Wirujące- brak mom rozruch stanowi istotną wadę jednofazowych silników indukc. Aby powstał moment początkowy nal wytworz magnet pole wirujące. Uzyskuje je się, stosując oprócz uzwoj głównego, uzwoj pomocn, przy czym prądy w tych uzwoj powinny być przes w fazie. Dlatego w obw uzwojenia włącza się dodatkową rezyst albo reakt pojemnościową lub indukcyjną. Jeśli prądy płynące w tych 2-ch uzwojeniach będą przes wzgl siebie w fazie o kąt 90 to powstaje pole wirujące kołowe, gdy kąt będzie mn niż 90 otrzym pole wirujące eliptyczne.

Silnik 1-o faz z fazą rozruchową rezystancyjną- RYS_31 Faza rozruchowa rezystanc-na zapewnia najprostrzy rozruch 1-o faz siln indukc-ch. Faza rozruchowa ma znacznie większą rezystancję niż f głóna. Dzięki temu powst elipt pole wirujące, gdyż prądy płynące w obu uzwoj są przes wzgl siebie w fazie. Zwiększ rezyst fazy rozr-ej uzysk się przez włączenie dodatkowego oporu R. Po rozruchu, gdy siln osiągnie już V 0,7-0,8 V-ci synchronicznej faza rozruchowa zost wyłącz. Włącz fazy rozruch w czasie pracy siln jest niedopuszcz ze wzgl na duże straty pogarszające

właściwości silnika. Silniki te znajd zast do nap pralek, wentylat, szlif.

Silnik 1-o faz z fazą rozruchową pojemnościową- Kondensator włączony jest szereg w

obwód uzwojenia pomocniczego. Kondensat pozwala na wytwarz znacznie większego przesunięcia fazowego międzi prądami I_P i I_G, niż w przyp stosow fazy rozruchowej rezystancyjnej i dlatego uzysk się znacznie większy moment rozruchowy niż poprzednio. RYS_32

Silnik 1-o faz z uzwoj pomocniczym zwartym: RYS_33 Najprostszą budowę wśród silników jednofazowych ma siln z fazą pomocniczą zwartą. Stojan ma bieguny wydatne, na których umieszcz są uzwoj: ~główne (zasil nap, wykonane w postaci cewek, umocowan na kolumn biegunów) ~pomocnicze (stanowi zamknięty pierścień CU-y, umieszczony na każdym biegunie). Silniki z fazą pom zwartą odznacz się prostą konstrukcją, ale i także niekorzystn własnościami podczas rozruchu i podczas pracy. Mimo to silniki te są szeroko wykorzyst do napędu wentylat, gramof, magnetof, masz do gol, suszark do włosów i do innych drobn urz domowego gospod.

9. Silnik komutatorowy jednofazowy szeregowy.

Budowa i zasada działania: A)Budowa: siln komutat 1-o faz szeregowy bud i ukł połączeń podobny jest do silnika szeregowgo prądu stał. Uzwojenie wzbudzające i uzwoj twornika (wirnika) poprzez komutator i szczotki łączone są szeregowo. Od siln pr stał różni się tym że cały obwód magnetyczny stojana i wirnika jest z blach prądnicowych izolowanych między sobą, ze wzgl na wyst-ce przy prądzie przeminnym prądy wirowe i zjawisko histerezy magnet. Siln komut-e 1-o faz-e o wzbudz szeregowym mogą pracowac przy zasil prądem przemiennym i pr stałym. RYS_34. B)Zas działania: RYS_35 i to wyżej po spacji.

Charakterystyka mechaniczna: RYS_36 W miarę wzrostu obciążenia na wale silnika przy niezmiennej wartości nap zasilaj, prędkość obrotowa szybko maleje. Wynika zatem, że charakteryst mechan ω=f(M) silnika komutatorowego 1-o faz-o jest charakter-ą miękką o przebiegu zbliż do hiperboli.

Regulacja prędkości kątowej: Regul prędkości dokonuje się poprzez zmianę nap zasil silnik, wykorzyst do tego celu Atr. Regul ta może być też dokon przez opornik o zmiennej rezystancji włączony szereg z uzwojeniami silnika (Np. siln napędz masz do szycia, czy wiertarki dentystyczne) lub przez zmianę liczby zwojów uzwojenia wzbudzenia.

Zmiana kierunku obrotów: Zmianę kier wirowania uzysk się przez przełączenie wzgl siebie uzwojeń stojana i wirnika. Jednak ze wzgl na prawidł komutację szczotki są nieco przesunięte (przeciwnie do kier wirowania) należy wtedy zmienić ich położenie. W silnik z nieruchom oprawami szczotkowymi warunki pracy siln są mniej dogodne po zmianie kier wirowania na przeciwny, gdyż wyst zmniejszenie V i współcz mocy oraz pogorszenie komutacji.

Zalety i wady w/w silnika i zastosow: ~wygodny i ekonomiczny spos regul V obr-ej. ~Budowane są na małe moce od paru do kilkuset watów o V obr-ch od 3000-15.000 obr/min. Nie ma górnej granicy obrotowej. ~mogą prac przy zasil prądem przem i pr stałym. Stosowane są do napędu urz gosp domow (odkurz, lodów, młynki do kawy,l sokowir, miksery, masz do szycia), do nap ręcznych wiertarek, narz do obr drewna, nożyc do cięcia blachy.

10. Hamowanie elektryczne silników.

Rodzaj hamowania elektrycznego silników: Opis: w napedach często uruchamianych, pracuj-ch przy zmiennych prędkościach lub zmieniających kier-k wirowania, pożądane jest szybkie zatrzymanie urządzenia, dlatego też wyst-je konieczność stosow hamowania. Hamow stos się w celu: ~całkowit zatrzym oraz unieruchom mechanizmu, ~utrzymania stałej V-i, ~zmniejsz-a V obr-ej, ~przy pracy nawrotnej. RODZAJE: A)odzyskowe- zwane też prądnicowym lub nadsynchronicznym (dot siln pr przem). Polega na zamianie pracy silnikowej na pracę prądnicową. Silnik otrzymuje napęd od str-y poprzednio napędzanego urządz-a. En kinet mas ruchomych zostaje w silniku przetworzona na en el-ą, którą maszyna zwraca do sieci. B)dynamiczne- nazyw także oporowym polega również na zamianie pracy silnikowej na pr prądnicową. W tym spos hamow-a wytworz-a en elektr-a nie jest przekaz do sieci lecz wytrącona zost w post ciepła na wirnikowych oporach i uzwojeniach silnika. Przy czym w siln-ch asynchron-ch tak jak w siln-ch bocznikow-ch prądu stałego do stojana doprowadz zostaje prąd stały. C)przeciwłączeniem(I rodz)- pol na tym, że silnik wirujący w określonym kierunku zostaje przełączony na przeciwny kierunek wirowania, a mimo tego kier wirowania wirnika nie ulega zmianie. Wirnik bowiem pod wpływem energii przekazywanej przez maszynę napędzaną wiruje w kierunku przeciwnym do momentu wytwarzanego przez silnik. D)przeciwłączeniem(II rodz) bez elektrycznej zmiany kier-u wirowania, występ-cy głównie w urządzeniach dźwigowych. Rodzaj ten wyst wtedy gdy moment pochodzący od podnoszącego (wiszącego) ciężaru stanie się większy od momentu wytwarzanego przez silnik. Wtedy ciężar zacznie obr-ć wirnik w kier przeciwnym do kier-u odpowiad-go układowi połączeń silnika.

Hamowanie dynamiczne silnika bocznikowego prądu stałego: Przy hamow dynam silnik prac jako prądnica obcowzbudna. Ten spos hamow stos się przy V-ch mniejsz od V-i biegu jał-go silnika. Przełączenie silnika bocznikowego prądu stał na hamow-e pol na odłączeniu twornika od sieci i zwarcie go przez rezystancję Rd. Hamowanie rozpocz się w chwili przełącz maszyny na pracę prądnicową. Podczas hamowania maleje wraz z V-ą obr-ą moment maszyny. W celu zwiększ momentu hamującego należy zmniej-ć rezyst dodatkową Rd. Moment hamujący zanika przy V-ci zwrotnej, gdyż ω=0 siła el-mot-a E=0.

Hamowanie dynamiczne silników indukcyjnych trójfazowych: W celu uzysk hamow dynam siln ind konieczne jest źródło prądu stałego. Hamow to pol na tym, że uzwojenie stojana zost odłącz od sieci 3-j fazowej i włączone do źr pr stał, wg schem. RYS_37. Prąd stał przepł-c przez uzwoj stojana wytwarza nieruchome w przestrz pole magnet. w którym wirują pręty wirnika. W nich wzbudza się siłe el-mot-a i płynie prąd. Powstaje moment który działa przeciwnie do kier wirowania silnika. Przekazywana wirnikowi en mech hamowanych mas przekształca się w nim w en el-ą a ta z kolei w rezystancjach na cieplna. Wartość induk-ej siły el-mot-ej w wirniku, wartość prądui wart momentu hamującego jest zależna od V-i kątowej maszyny. RYS_38 Hamow dynam wyst niezal od kier-u wirowania wirnika i jest często stosowane w napędach obrabiarkowych.

---