Część V. Maszyny prądu stałego
1. Wskaż, w którym położeniu cewki („a” czy „b”) maksymalna jest siła elektromotoryczna
rotacji, a w którym siła transformacji.
rdzeń
S
N
A
B
S
N
Rys. 1.
2. Wskaż, która cewka (rys. 1) jest zwierana przez szczotki w procesie komutacji w
maszynie prądu stałego (w którym miejscu na obwodzie maszyny leżą boki tej cewki ?).
3. Wskaż, w którym położeniu wirującej cewki (rys 1) siła elektromotoryczna rotacji jest
równa zeru.
4. Narysuj rozkład składowej promieniowej indukcji magnetycznej w szczelinie
powietrznej nieobciążonej maszyny prądu stałego wzbudzanej elektromagnetycznie.
5. Narysuj rozkład składowej promieniowej indukcji magnetycznej pola oddziaływania
twornika.
6. Narysuj rozkład składowej promieniowej indukcji magnetycznej w szczelinie
powietrznej obciążonej maszyny prądu stałego.
7. Jakie są negatywne skutki oddziaływania pola twornika.
8. Podaj cel stosowania uzwojenia komutacyjnego i uzwojenia kompensacyjnego; określ
sposób ich połączenia z uzwojeniem twornika.
9. Podaj zależności opisujące SEM i moment elektromagnetyczny maszyny prądu stałego.
10. Podaj warunki samowzbudzenia prądnicy bocznikowej.
11. Narysuj charakterystykę zewnętrzną prądnicy bocznikowej i prądnicy obcowzbudnej.
Wyjaśnij skąd wynikają różnice.
12. Narysuj zależność prędkości obrotowej od momentu obciążenia dla silnika
obcowzbudnego prądu stałego dla dwóch wartości napięcia zasilającego U = UN i
U = 0,5 UN , przy zachowani w obu przypadkach tej samej wartości prądu wzbudzenia.
13. Narysuj zależność prędkości obrotowej od momentu obciążenia dla silnika
obcowzbudnego prądu stałego dla dwóch wartości prądu wzbudzenia: Iw = Iwn i
Iw = 2/3 Iwn, przy tej samej wartości napięcia zasilającego uzwojenie twornika U = UN.
(założyć liniowość obwodu magnetycznego).
14. Narysuj zależność prędkości obrotowej od momentu obciążenia dla silnika
obcowzbudnego prądu stałego dla dwóch wartości rezystancji włączonej w obwód
twornika Rd=0 i Rd=2Rt (U=UN i Iw=Iwn).
15. Jak w stosunku do wartości znamionowej zmieni się wartość prądu pobieranego przez
silnik obcowzbudny zasilany znamionowo jeżeli moment spadnie do 60 % wartości
znamionowej.
16. Jak w stosunku do wartości znamionowej zmieni się wartość prądu pobieranego przez
silnik obcowzbudny obciążony znamionowym momentem obrotowym jeżeli napięcie
twornika spadnie do 70 % wartości znamionowej (przy zachowaniu niezmienionej
wartości prądu wzbudzenia).
17. Jak w stosunku do wartości znamionowej zmieni się wartość prądu pobieranego przez
silnik obcowzbudny obciążony znamionowym momentem obrotowym jeżeli prąd
wzbudzenia zostanie zmniejszony do 2/3 wartości znamionowej (przy zachowaniu
niezmienionej wartości napięcia twornika). Założyć liniowość obwodu magnetycznego.
18. Jak w stosunku do wartości znamionowej zmieni się wartość prądu pobieranego przez
silnik bocznikowy obciążony znamionowym momentem obrotowym jeżeli napięcie
zasilające spadnie do połowy wartości znamionowej. Założyć liniowość obwodu
magnetycznego.
19. Jak zmieni się prędkość obrotowa silnika bocznikowego pracującego w stanie jałowym,
jeżeli napięcie zasilające silnik spadnie do połowy wartości znamionowej
20. Silnik obcowzbudny ma na biegu jałowym prędkość n0 = 1500 obr/min, a przy
obciążeniu znamionowym – prędkość nN = 1400 obr/min. Jaka będzie prędkość
znamionowo obciążonego silnika jeżeli napięcie zasilające twornik spadnie do połowy
napięcia znamionowego (przy zachowaniu niezmienionej wartości prądu wzbudzenia).
21. Jak w stosunku do wartości znamionowej zmieni się wartość prądu pobieranego przez
silnik szeregowy bez oporów regulacyjnych jeśli moment obciążenia zmaleje do połowy
momentu znamionowego.
22. Porównaj charakterystyki mechaniczne silnika szeregowego komutatorowego prądu
stałego i prądu zmiennego.
23. Na czy polega rozruch napięciowy, a na czym rozruch rezystancyjny silnika prądu
stałego.
24. Wymień i krótko scharakteryzuj metody elektrycznego hamowania silników
obcowzbudnych.
25. Przedstaw przebieg prędkości obrotowej oraz prądu twornika podczas rozruchu
nieobciążonego silnika obcowzbudnego prądu stałego (to znaczy zilustruj stan
nieustalony występujący po załączeniu napięcia twornika U=const, po uprzednim
ustaleniu się strumienia wzbudzenia).
26. Narysuj schemat blokowy silnika obcowzbudnego, pracującego przy stałym wzbudzeniu,
jako członu układu automatycznej regulacji.
27. Wyjaśnij zasadę działania bezszczotkowego silnika prądu stałego (silnika „BLDC”).
Część VI. Zagadnienia eksploatacji maszyn elektrycznych
1. Przedstaw krzywe nagrzewnia maszyny elektrycznej. Podaj stosowne wzory.
2. Przedstaw krzywą stygnięcia maszyny elektrycznej. Podaj stosowną zależność.
3. Od czego zależy zastępcza stała czasowa nagrzewania uzwojenia.
4. Wymień i opisz podstawowe rodzaje pracy maszyn elektrycznych: S1, S2, S3 i S6.
5. W jaki sposób określamy (przeliczamy) moc znamionową maszyny po zmianie rodzaju
pracy: z S1 na S2 oraz z S1 na S3.
6. W jaki sposób moment obciążenia przeliczamy na prędkość obrotową wału silnika jeżeli
w układzie zastosowano przekładnię.
7. W jaki sposób moment bezwładności przeliczamy na prędkość obrotową wału silnika w
układzie z przekładnią.