Maszyna elektryczna jest to urządzenie Elektromechaniczne służące do przetwarzania energii. Cechą Charakterystyczną maszyn elektrycznych jest to że zachodzące W nich przemiany energii odbywają się za pośrednictwem Pola magnetycznego i przy udziale ruchu
Ze względu na rodzaj energii przetwarzanej w maszynie elektrycznej rozrozniamy: -pradnice(przetwarzaja energie mechaniczna w energie elektryczna) -silniki(przetwarzaja en el w mechaniczna) -przetwornice(przetwarzaja en elek w en elek ale o innych parametrach np.pradzie, napieciu i czestotliwosci
Budowa maszyn prądu stałego- W maszynie prądu stałego wyróżnia się część nieruchomą Tzw. stojan oraz wirnik. Podstaw. Częścią stojana jest Jarzmo(obudowa) wykonany jako odlew staliwny, żeliwny lub
Konstrukcja spawana z grubej blachy stalowej. Do wew. Pow. Jarzma przymocowane są rdzenie magnesów lub elektromagnesów Głównych i pomocniczych. Rdzenie te mogą być wykonane jako Jednolite lub składane z blach. Na wale maszyny Umieszczony jest rdzeń twornika wraz z uzwojeniami Oraz komutator. Wirnik zbudowany jest z krążków blachy twornikowej, Jednostronnie izolowanej. Na obwodzie krążków wycięte są Żłobki w których umieszcza się uzwojenie twornika. Uzwojenie To połączone jest z komutatorem po którym ślizgają się szczotki Umocowane w obsadach szczotkowych.
Uzwojenia stosowane w maszynach- a)Uzwojenie biegunów głównych jest uzwojeniem wzbudzającym. Jego zadaniem jest wytworzenie głównego pola magnetycznego w Maszynie. Uzwojenie wzbudzające jest wykonane w postaci cewki nałożonej na Biegun. jesli pole magnetyczne w maszynie jesy wytworzone przez magnes trwaly, to nie ma w niej uzwojenia wzbudzajacego. b)Uzwojenie twornika jest umieszczone na wirniku. Od sposobu wykonania tego uzwojenia zależy wartość napięcia w Prądnicy lub wartość momentu w silniku. c)Uzwojenie biegunów komutacyjnych służy do poprawy warunków Pracy maszyny. Wykonane jest podobnie do uzwojenia biegunów Głównych i umieszczone jest na biegunach pomocniczych Które znajdują się między biegunami głównymi. Uzwojenie to Nie występuje w maszynach małej mocy d)Uzwojenia kompensacyjne służą również do poprawy warunków Pracy maszyny. Umieszcza się je na nabiegunnikach biegunów głównych. Uzwojenia te stosowane są tylko w maszynach o specjalnym przeznaczeniu. Nie występuje w maszynach małej mocy.
Zasada działania maszyn pradu stalego- Prądnica- Warunkiem dzialania maszyny jako pradnicy Jest indukowanie sie sily elektromotorycznej. Warunkiem jej powstania Jest ruch przewodnika w polu magnetycznym które wytworzone Jest przez elektromagnesy lub magnesy trwałe. SEM indukowana w Uzwojeniu zmienia swoją wartość wraz ze zmianą położenia uzwojenia (zmienia się sinusoidalnie) zwrot SEM indukowanej w uzwojeniu Twornika określa się reguła prawej dłoni. Aby w obwodzie Zew maszyny uzyskać napięcie o stałej biegunowości i prąd o stałym Zwrocie należy zastosować komutator jako prostownik mechaniczny.
SIlnik- Pod wpływem napięcia zasilającego przez Uzwojenie twornika płynie prąd. Jeśli uzwojenie to znajduje się W polu magnetycznym to powstaje siła elektromagnetyczna F O zwrocie określonym regułą lewej dłoni . Siła ta działając na Ramieniu równym promieniowi wirnika powoduje powstanie Momentu elektromagnetycznego który wprawia wirnik w ruch.
Rodzaje silników pradu stalego- a)Silnik obcowzbudny (obwód wzbudzenia nie jest połączony z obwodem Twornika) b)Prądnice samowzbudne (obwód wzbudzenia nie jest połączony z obwodem Twornika): szeregowo, równolegle, szeregowo-równolegle
Właściwości silnikow- a)Silnik szeregowy ma uzwojenia twornika i wzbudzenia Połączone szeregowo. Silnik ten posiada duży moment rozruchowy, Z tego względu może być uruchomiony przy pełnym obciążeniu, może Wytrzymać krótko trwałe przeciążenia. Ze względu na możliwość rozbiegania Się tych silników przy małych obciążeniach muszą być trwale Sprzężone z urządzeniem napędzanym. b)Silnik bocznikowy i obcowzbudny- W silniku bocznikowym uzwojenia Wzbudzenia są łączone równolegle z uzwojeniem twornika, natomiast W silniku obcowzbudnym uzwojenie wzbudzenia zasilane są Z obcego źródła i nie są połączone z twornikiem zaletą tych silników Jest względnie mała zmiana prędkości obrotowej w duzym przedziale zmian obciazenia c)Silnik szeregowo bocznikowy- Silnik ten łączy zalety silnika Bocznikowego i szeregowego (ustalona wartość prędkości wirowania Przy biegu jałowym oraz korzystniejsza charakterystyka mechaniczna Niż w silniku bocznikowym i obco-wzbudnym)
Rozruch silnikow pradu stalego- Ir=U/Rac W momencie uruchamiania silnikow pradu stalego pobieraja one duzy prad znacznie przewyzszajacy prad znamionowy. Prad rozruchowy mozna ograniczyc przez zmniejszenie napiecia zasilajacego(uklady tyrystorowe) lub wlaczenie w obwod twornika dodatkowego opornika zwanego rozrusznikiem
Regulacja prędkości silników pradu stałego- N=(U-(Rac+Rar)Ia)/(c-FI) Na zmianę prędkości wirowania wirnika mają wpływ: Napięcie U, rezystancja Rar oraz strumień Fi oznacza to że Prędkość obrotową można regulować przez zmianę: -napięcia zaislania twornika U; -rezystancji w obwodzie twornika Rar; -Stumienia Fi. Wszystkie te możliwości są wykorzystywane w praktyce A różnią się one pod względem: -zakresu regulacji; -kierunku regulacji -ekonomicznym
Funkcja układów rozruchowych- Układ rozruchowy silnika spalinowego składa się z rozrusznika, Akumulatora i elementów pomocniczych(np. wyłącznik zapłonu) Główne elementy układu muszą ze sobą współpracować. Pojemność Akumulatora jest tak dobrana aby podczas rozruchu w niskiej temp. Nie było nadmiernych spadków napięcia na jego zaciskach, A co się z tym wiążę-zmniejszenie prędkości obrotowej rozrusznika. W temp. 15 C obwód rozruchowy powinien zapewnić
-duży moment obrotowy; -pracę w szerokim zakresie temp otoczenia -Silnikowi z zapłonem iskrowym co najmniej 10 rozruchów w cyklu (właczenie 10s, przerwa 60s); -silnikowi z zapłonem samoczynnym Co najmniej 3 rozruchy w cyklu(włączenie 15s, przerwa 60s.); -Natychmiastowe odłącznika zębnika rozrusznika po uruchomieniu Silnika spalinowego -predkosc obrotowa walu korbowego podczas ostatniego rozruchu nie powinna byc mniejsza niz 50-70 obr/min dla silnikow ZI, 100-200 obr/min dla silnikow ZS