ZESTAW A

1. podać symbole literowe końców wszystkich uzwojeń maszyn prądu stałego i wyjaśnić co one oznaczają

A1-A2- uzwojenie twornika

B1-B2- uzwojenie komutacyjne (biegunów zwrotnych)

C1-C2- uzwojenie kompensacyjne

D1-D2- uzwojenie wzbudzenia szeregowe

E1-E2- uzwojenie wzbudzenia bocznikowe

F1-F2- uzwojenie wzbudzenia zasilane z obcego źródła (obcowzbudne)

2. wyjaśnić dlaczego przy rozruch silników bocznikowych rezystancja obwodu wzbudzenia powinna być mała (nastawnik nastawiony na opór 0)

Przy rozruchu silników bocznikowych rezystancja obwodu wzbudzenia powinna być mała, ponieważ rozrusznik jest przeznaczony do krótkotrwałej pracy podczas rozruchu i jego dźwignia (albo pokrętło) podczas normalnej pracy silnika powinna być ustawiona w położeniu końcowym- zwierającym. W przeciwnym razie może dojść do termicznego zniszczenia rozrusznika

3. narysuj i omów regulację prędkości obrotowej przez zmianę strumienia magnetycznego

Wykres 6.6 str. 72 (stara ksiażka)

Z prędkości obrotowej przez zmianę strumienia magnetycznego wynika, ze prędkość obrotową silnika prądu stałego można regulować, zmieniając wartość wielkości : U, Ф oraz sztucznie zwiększając rezystancję Rt twornika przez wprowadzenie do obwodu twornika dodatkowej rezystancji.

Zbytnie osłabienie strumienia, zwłaszcza przy niedociążonych silnikach, może powodować tzw. „rozbieganie”, czyli nadmierny niebezpieczny wzrost prędkości obrotowej. Z tego względu należy bardzo starannie montować obwód wzbudzenia, aby nie dopuścić w nim do przerwania przepływu prądu.

Zestaw __

1. dlaczego silnika szeregowego nie uruchamiamy bez obciążenia

Silnik szeregowy charakteryzuje się dużym momentem rozruchowym oraz dużą zmianą prędkości obrotowej przy zmianie obciążenia. Ponadto osiąga niebezpiecznie duże prędkości przy biegu jałowym i dlatego zawsze musi pracować i być uruchamiany z dużym obciążeniem. Zmniejszanie obciążenia powoduje wzrost prędkości obrotowej do nieskończenie wielkiej i grozi w konsekwencji zniszczeniem silnika.

2.jaka jest kolejność podłączenia obwodu wzbudzania i obwodu twornika w silniku obcowzbudnym

Najpierw podłączamy obwody wzbudzania, a następnie obwód twornika. Przy wyłączaniu obwodu jest odwrotna kolejność.

3. symbole zacisków rozrusznika bocznikowego

Zacisk wstępny- brak symbolu

Zacisk ruchomy- symbol S

ZESTAW _

1. dlaczego prąd znamionowy jest 20- 30 razy większy od prądu silnika bocznikowego

W chwili załączenia silnika obroty są równe zeru, więc SEM jest tez równa zeru. Oznacza to, ze prąd rozruchu będzie miał wartość ok. 20-30 razy większą od prądu w stanie normalnej pracy, gdyż It= U/ Rt .Aby nie dopuścić do tak dużych przepływów prądów należy w obwód twornika włączyć szeregowo rozrusznik. W miarę jak rosną obroty silnika, wzrasta również SEM i prąd rozruchu maleje sam. Po zakończonym rozruchu rezystencja powinna być równa zero.

Przepływ tak dużego prądu byłby szkodliwy przede wszystkim dla komutatora, który może być uszkodzony przez wywołany w miejscach zestyku ze szczotkami łuk elektryczny. Ponadto duży prąd płynący w tworniku wywołuje także duże siły dynamiczne w uzwojeniu twornika i duży moment rozruchowy, powoduje nadmierne nagrzewanie się uzwojenia twornika oraz może doprowadzić do przeciążenia sieci zasilającej silnik. Dlatego stosowane są rozruszniki do rozruchu prądu stałego.

2. schemat silnika bocznikowego z przetwornikami i ________

3. jak zmienić kierunek obrotów wirnika silnika bocznikowego. uzasadnij odpowiedź.

Zmiana kierunku wirowania wirnika silnika bocznikowego może nastąpić poprzez zmianę zwrotu prądu albo w tworniku albo w uzwojeniu wzbudzenia. Jednoczesna zmiana zwrotu prądu w obu uzwojeniach , zachodząca np. przy zmianie biegunowości napięcia zasilającego silnik, nie powoduje zmiany kierunku wirowania wirnika. Tylko w przypadku silników, których uzwojenie twornika i uzwojenie wzbudzenia są zasilane z dwóch niezależnych źródeł napięcia, zmiana biegunowości jednego z tych źródeł powoduje zmianę kierunku wirowania wirnika.

ZESTAW B (FOTO)

4.Jaka jest prawidłowa kolejność załączania obwodu wzbudzania i twornika w silniku obcowzbudnym. Odp. uzasadnij.

Silnik Obcowzbudnym posiada wszystkie cechy silnika bocznikowego, charakteryzuje się „sztywną” charakterystyką mechaniczną. Należy pamiętać, ze w przeciwieństwie do innych silników w silniku obcowzbudnym obwód wzbudzania jest zasilany z innego źródła napięcia niż obwód twornika, dlatego najpierw podłączamy obwody wzbudzania, a następnie obwód twornika. Przy wyłączaniu obwodu jest odwrotna kolejność.

[W przypadku załączenia twornika bez obwodu wzbudzenia silnik wpadnie w nadbieg, osiągnie obroty przekraczające znamionowe.] to w nawiasie jest z fejsa, jakiś gostek napisał, ale nie wiem czy poprawnie.

5.Na jaką wartość (najmniejszą czy największą) należy nastawić przy rozruchu oporność rozrusznika i nastawnik prądu wzbudzania w silniku bocznikowym. Odp. Uzasadnij.

Oporność rozrusznika i nastawnik prądu wzbudzania w silniku bocznikowym trzeba ustawić na wartość największą, ponieważ opor rozrusznika na pierwszym stopniu (jest od 4-7 stopni rozruchowych) jest największy i powinien być tak dobrany, aby maksymalny prąd rozruchu nie przekraczał 1,5In dla dużych i 1.75 In dla małych silników.

6.Dlaczego szeregowe silniki prądu stałego mają większy moment rozruchowy niż silniki bocznikowe? Uzasadnij.

Szeregowe silniki prądu stałego mają większy moment rozruchowy niż silniki bocznikowe, ponieważ silniki bocznikowe maja „sztywna” charakterystykę mechaniczną i mały moment rozruchowy, a silniki szeregowe mają dużą zmienność obrotów przy zmianach obciążenia („miękka” charakterystyka mechaniczna),a co za tym idzie moment rozruchowy jest większy.

NOTATKA (ze względu na brak pytań ):

1.Maszyna prądu stałego zbudowana jest z wirnika i stojana.

2.Wewnątrz stojana umieszczone są uzwojenia wzbudzenia, kompensacyjne i komutacyjne.

3.Na wirniku są uzwojenia twornika, komutatora i przylegające do niego szczotki.

4.Uzwojenie wzbudzania wytwarza pole magnetyczne, zaś uzwojenie kompensacyjne i komutacyjne wytwarza pole magnetyczne skierowane przeciwnie do pola wytworzonego przez prąd twornika, w celu zmniejszenia iskrzenia pod szczotki.

5. Silniki:

SILNIK BOCZNIKOWY- obwód wzbudzenia jest połączony równolegle z obwodem twornika, mają „sztywną” charakterystykę mechaniczną.

SILNIK OBCOWZBUDZONY- obwód wzbudzenia jest zasilany z innego źródła napięcia niż obwód twornika.

Mają wszystkie właściwości silników bocznikowych. Dokonując rozruchu tego silnika należy przyłączyć obwody w następującej kolejności:

1.obwód wzbudzania

2.obwód twornika

Przy wyłączaniu obowiązuje odwrotna kolejność.

SILNIK SZEREGOWY- obwód wzbudzenia jest połączony szeregowo z obwodem twornika. Mają „miękką” charakterystykę mechaniczną, czyli dużą zmienność obrotów przy zmianach obciążenia.

SILNIK SZEREGOWO-BOCZNIKOWY- ma dwa uzwojenia wzbudzania, jedno połączone równolegle z twornikiem, a drugie szeregowo.

6.Końce uzwojeń a rezystancja:

-Mała (kilka omów)- uzwojenie twornika, kompensatora , komutacyjne, szeregowe

-Duża ( kilkadziesiąt omów)- uzwojenie wzbudzenia bocznikowe i obcowzbudne.

7.MOMENT NAPĘDOWY W SILNIKU powstaje w wyniku oddziaływania pola magnetycznego, wytworzonego przez prąd przepływający przez uzwojenie wzbudzania, na prad płynący przez uzwojenie twornika.

M= k*Ф* I_t

8.SEM

Wartość siły elektromotorycznej zależy od stałej c silnika prędkości obrotowej n i strumienia magnetycznego Ф.

E=c*Ф*n

9.Prąd twornika

Zależy od różnicy napięcia i SEM oraz rezystancji obwodu twornika

It= U- E/ Rt

10. Regulacja obrotów silnika:

W silnikach prądu stałego, przy założeniu stałego momentu obciążenia, obroty można regulować przez zmianę napięcia zasilającego, strumienia, lub wtrącenia dodatkowej rezystancji wokół twornika.

1. Regulacja obrotów przez zmianę napięcia

Regulację tę przeprowadza się najczęściej w sposób płyny, zmieniając napięcie w przedziale od zera do wartości znamionowej, za pomocą przekształtników tyrystorowych lub tranzystorów mocy, zasilanych z sieci napięcia przemiennego. Wówczas jest regulacja prędkości obrotowej „ w dół”, tzn. poniżej prędkości znamionowej.

1. Regulacja obrotów przez zmianę strumienia

Jest regulacją w „górę”. Tzn. powyżej prędkości znamionowej.

1. Regulacja przez wtrącenie dodatkowej rezystancji Rd w obwód twornika

Ze wzoru na obroty wynika, ze włączenie rezystancji dodatkowej powoduje dodatkowy spadek napięcia, a przez to obniżenie napięcia na tworniku. Jest to regulacja liniowa w „dół”.

11. Cechy silników:

-„sztywna” charakterystyka mechaniczna

- duży moment ruchowy