PR PR stałego+samowzbMiędzy bieg magnesów N-S wiruje ramka ze stałą prę obwod ν, a tym sa­mym ze stałą prę kąt ω. Końce ramki podł są do pół-pierśc odizolowan od siebie. Z pół-pierśc tymi stykają się nieruch szczot­ki węglowe. Wskutek przecinania linii pola przez wir ramkę w pręta tej ramki indukuje się SEM, której kier działania wyzn reg prawej dłoni. Dzięki zasto dwu izolowanych pół-pierści górna szczotka połączona jest zawsze z tym prętem wirnika, który znajduje się pod bieg N. Podobnie szczotka dolna, bez względu na poł ramki, połą­czona jest z prętami położonymi nad biegunem S. Zatem niezależnie od położe­nia ramki na szczot pojawiać się będzie zawsze ten sam potencjał.W rozwiązaniach praktycznych wirnik składa się z wielu prętów (ramek). Poszcze pręty wirnika podłą są do oddzielnych segmentów, odizolowanych od sie­bie. Zespół tych segmentów nazywa się komutatorem lub kolektorem.W celu uzyskania SEMo możliwie stałej war umieszcza się w polu mag wiele cewek, poł z poszcz działkami komutatora. Cewki te umieszcza się w żłobkach na obwodzie walca (twornika) złożonego z blach żelaznych . Wprowadzenie żelaza powoduje zmniejszenie oporu magnetycznego i po­zwala tym samym na uzyskanie dużej indukcji magnetycznej B w Poszczególne cewki twornika są ze sobą połączone. W rezultacie SEM, jaka pojawi się na szczotkach, jest wypadkową SEM indu­kowanych w poszczególnych cewkach twornika. W prądnicach bocznikowych obwód wzbudzenia nie wymaga osobnego źródła prądu dzięki wykorzystaniu zjawiska magnetyzmu szczątkowego (rema­nentu). Zjawisko to polega na tym, że po przerwaniu prądu w obwodzie elektromagnesów wzbudzenia pole magn nie zanika zupełnie, lecz pozos niewielki stru szczątkowy Φ_r. Jeżeli teraz twornik wprawiony zostanie w ruch obrotowy, to pod działaniem stru szcząt wyindukuje się w nim SEM E_r. Zamknięcie obwodu wzbudz spowoduje przepływ prądu przez uzw wzbudz. Jeżeli przepływający prąd i_m wytworzy stru­ magnetyΦ_im, który będzie miał kierunek zgod z kier stru­ remanentu Φ_r to nastąpi dalszy wzrost SEM, oba bo­wiem stru dodadzą się. Wzrost SEM powoduje dalszy wzrost str wypadkowego (Φ_r + Φ_im) itd. aż do stanu równowagi.Jeżeli prąd magnesujący, który płynie pod wpływem SEM szczątkowej E_r wytworzy strumień o kierunku przeciwnym do strumienia szczątkowego Φ_r to strumienie te odejmą się i w wyniku tego zmniejszy się SEM. Zatem przy nieprawidłowym układzie połączeń nie nastąpi samowzbudzenie prądnicy.Silniki pradu stalegoRozruch W chwili załaczenia silnika pod napiecie przy nieru tworniku ,indukowana w uzwoj twor SEM E=0 w wyniku tego silnik pobiera prad zwany zwarciowym ROZ NAPIECOWY (s. szeregowy) obniż nap zasil w chwili rozruchu i stopniowe podwyższanie napiecia w miare wzrostu obrotow sil. ROZ OPOROWY(s. boczn) wlaczenie szeregowo z twornikiem dodatkowej rezystncji, opornice ta nazywamy opornica rozruchowa. ZAS W SPOS impulsowy Hamowanie polega na wytworzeniu przez maszyne momentu który przeciwdziała ruchowi twornika i sprzężonych z nim elementow efektem dzial momet hamuj jest zmniejszenie pred obrotowej twornika 3 spsoby 1) DYNAMICZNE (oporowe) energia wytworz w maszynie elektrycznej rozproszona jest w postaci ciepla wydzielonego na rezystancji obw twor 2)ODZYSKOWE polega na przetwarzaniu energi kin lub pot na energie elekt i w tej postaci oddawaniu jej do źródła

3) PRZECIWWLACZENIEM e kin lub pot mas sprzęgniętych z silnikiem zostaje zamieniona na cieplo w obw twor do uzyskanie mom ham niezbędne jest w tym przypadku pobranie energie elek z sieci energia ta również zostaje zamien na ener cieplna w obwodzie twornika. Wg wymienionych sposobow można ham maszyny bocznikowe i obcowzb sil szeregowy tylko dynam i przeciw

Regulacja prędkości 1) Przez zmiane rezystancji w obw twor dokonuje się dla silnikow obcow bocz i szer. Dokonuje się tego przez wlaczenie szer w obw twor dodat rezyst Rr. Zaleta tego sposobu jest jego prostota wada duze straty energi na oporn regulac 2) przez zmiane zasil stasowana w sil szereg i obcowzbud w bocznik nie gdyz zmiana nap zas zmieniamy prad magnesujący a przez to strumien. Reg przez zmian nap stosuje się wtedy gdy zachodzi potrzeba jej zmniejszania. Nap można podwyższać w ogranicz zakresie. Nie może ono zbytnio wzrastac ze względu na wytrz izolacji 3) Przez zmian strumienia w silnikach obcowzb i bocznik można zmieniac str przez wlaczenie dodatkowej rezystancji Rm szer w obwod wzbudzenia. Dla sil szeregowego zmiane str uzyskuje się przez zbocznikowanie uzwojenia wzbudz opornica o rez Rb Transformator służy do przetwa energii elektrycznej prądu przemie z jednej wartości napięcia na inną wartość nap; składa się z rdzenia oraz umieszczonych na nim uzw pierwot i wtórn. Rdzeń, w celu zmniejszenia strat na prądy wirowe i histerezę, jest wykonany z pakietu izolowanych między sobą blach stalowych o wzbogaconej zawartości krzemu (blach transformatorowych); pionowe części rdzenia nazywane są kolumnami, a poziome jego części, łączące kolumny są jarzmami. Uzwoj pierw o liczbie zwojów N₁ przyłączone jest do źródła prądu przemien, a do uzwojenia wtórn o liczbie zwojów N₂ przyłącza się odbiorniki; gdy N₁>N₂, transfo obniża napięcie, a gdy N₁<N₂ - podwyższa napięcie.Jeżeli uzw pier przyl do nap sinusoidalnie przemiennego to w uzwoj tym poplynie prad I wytorzony zostanie w rdzewniu strumien magnet zmienny Strumien obejmie uzwojenie pier i wto a zatem zmiany jego wartości indukuja w tych uzwojeniach SEM Polaczenia: w gwiazde-pol na Pol końców uzw 3 faz W trojkat-kon fazy 1 z pocz 2 kon 2 z pocz 3 koniec 3 z pocz 1 W zygzak-ma za zadanie symetryczność obciążeniazwarcia - przy zasil strony pierwotnej, uzwojenie wtó jest zwarte. Stan zwarcia może być rozumiany dwojako. Po pierwsze jako stan zwarcia awaryjnego, który występuje wówczas, gdy zaciski wtórne są zwarte, a napięcie zasilające pierwo jest równe napięciu znamionowemu. W uzwojeniach transformatora popłyną wtedy duże prądy (wielokrotnie przekraczające prądy znamionowe), co spowoduje wydzielenie dużych ilości ciepła (proporcjonalnych do kwadratów prądów), wzrost temperatury uzwojeń, przepalenie izolacji. Dla celów badawczych przeprowadza się tzw. zwarcie pomiarowe, tj. przy zwartej stronie wtój dopuszcza się przepływ prądów znamionowych; ma to miejsce przy znacznie obniżonym napięciu pierwotnym. Jalowy praca transformatora bez obciążenia uzw wtornego przy zasilaniu uzwojenia pierwotnego Pomiary wielkości elektrycznych w ST jalowym uumozliwiaja określenie parametrow które stanowia podstawe podst do sporządzenia wykresu wektorowegoTransformatory specjalne Autotransformator jest szczególnym rozwiązaniem transformatora dwuuzwojeniowego; występuje w nim tylko jedno uzwojenie podzielone na dwie zęści.Transformatory pomiarowe (przekładniki napięciowe i prądowe) - stosowane są przy pomiarach w układach prądu przemiennego do rozszerzania zakresu pomiarowego mierników (amperomierzy, woltomierzy, watomierzy, liczników energii).

Ponadto przy pomiarach w układach wysokiego napięcia mają do spełnienia jeszcze jedno bardzo ważne zadanie - oddzielenie obwodów pomiarowych od wysokiego napięcia za pomocą pewnej izolacji, w celu dokonywania pomiarów w warunkach bezpiecznych (przy niskich wartościach napięć i prądów).Zasadniczym parametrem przekładników jest dokładna przekładnia prądowa lub napięciowa (charakteryzują się małym prądem jałowym, małymi rezystancjami i reaktancjami uzwojeń).Strona pierwotna przekładnika prądowego jest dostosowana do szerokiego zakresu prądów (kilkadziesiąt amperów do kilkudziesięciu kiloamperów), natomiast strona wtórna ma znormalizowany zakres 5 A.Strona pierwotna przekładników napięciowych jest dostosowana do napięć wahających się od kilkuset amperów do setek kilowoltów, natomiast znormalizowanym napięciem strony wtórnej jest 100 Jednofazowy trojuzwojeniowy na rdzieniu nawinięte SA 3 uzwojenia 1 pierwotne i 2 wturne Silnik asynchroniczny klatkowy (zwany również zwartym) różni się od silnika pierścieniowego jedynie budową wirnika. Jeżeli zamiast wirnika uzwojo­nego trójfazowego i połączonego z pierścieniami ślizgowymi ułoży się na obwo­dzie wirnika w żłobkach pręty metalowe, połączone czołowo metalowymi pier­ścieniami, to uzyskana w ten sposób klatka z przewodów stanowić będzie uzwojenie wirnika. Pręty 1 i połączenie czołowe 2 o dużym przekroju i małej rezystancji wykonuje się z mosiądzu, miedzi lub aluminium. Pręty te nie są izolowane od żelaza wirnika.Technologia wykonania wirnika jest następująca. Na wał ze stali nakłada się pakiet blach, z uprzednio wyciętymi otworami do pomieszczenia klatki (prę­tów) wirnika. Odpowiednio ułożone blachy tworzą żłobki, które wypełnia klatka wirnika. Klatkę wykonuje się przez wypełnienie żłobków roztopionym alumi­nium lub wprowadzenie do żłobków prętów, np. miedzianych lub mosiężnych i połączenie ich z pierścieniami czołowymi.Po załączeniu prądu trójfazowego do uzwojeń stojana silnika powstaje -analogicznie jak w silnikach pierścieniowych - pole wirujące. Wskutek przeci­nania linii pola przez pręty klatki wirnika indukują się w prętach siły elektromo­toryczne. Zwarcie poszczególnych prętów pierścieniami czołowymi powoduje zamknięcie obwodów elektrycznych i zadziałanie sił elektromotorycznych, a w rezultacie w prętach wirnika płyną prądy, które wytwarzają moment obrotowy, działający zgodnie z kierunkiem wirowania pola. Spos rozruch klatkowych Rozruch bezpośredni polega na zasilaniu silnika pełnym napięciem zna­mionowym. Ograniczona jest jednak moc silnika, dla którego można przeprowa­dzić rozruch bezpośredni. Moc silnika włączonego bezpośrednio do sieci nie powinna przekraczać 25% mocy transformatora zasilającego sieć, do której przyłączany jest silnik. Silnik włączony bezpośrednio do sieci pobiera prąd roz­ruchowy kilkakrotnie przekraczający prąd znamionowy. Powoduje to powstawa­nie dużych spadków napięcia w sieci zasilającej, odbijających się niekorzystnie na pracy innych silników i odbiorników włączonych do tej samej sieci. Zaletą tego sposobu rozruchu jest jego prostota (do uruchomienia silnika niezbędny jest jedynie łącznik trójfazowy) oraz stosunkowo duży moment rozruchowy. Moment ten uwarunkowany jest konstrukcją sjlnika. Rozruch za pomocą przełącznika gwiazda-trójkąt. Silnik, przeznaczony do pracy stojana w układzie trójkąta przy danym napięciu sieci zasilającej (np. 380 V), włącza się w chwili rozruchu w układ gwiazdowy . Rozruch dławikowy. Rozruch ten polega na włączeniu w szereg w obwód faz stojana induktancji dodatkowych. Rysunek przedstawia schemat połą­czenia silnika z dławikami o induktancji X_D.

Rozruch silnika z dławikami włą­czonymi w fazy stojana pozwala obniżyć wartość prądu pobieranego z sieci, powoduje jednak również obniżenie momentu wytwarzanego przez silnik. Gdy prędkość kątowa silnika wzrośnie do wartości około 0,8 prędkości znamionowej, silnik łączy się bezpośrednio z siecią zasilającą. Na rysunku pokazano przełącznik Pł, za pomocą którego przeprowadzić można rozruch dławikowy. W rozwiązaniach praktycznych przełączenia dokonuje się przy użyciu dwu lub trzech wyłączników odpowiednio sterowanych. Rozruch autotransformatorowy. Lepszym sposobem - choć kosztowniej­szym pod względem inwestycyjnym --jest zasilanie silnika w okresie rozruchu przez autotransformator. W chwili rozruchu silnik zasilany jest (ob­niżonym w stosunku do znamionowego) napięciem uzyskiwanym z autotrans­formatora AT. Po przeprowadzonym rozruchu następuje połączenie faz stojana bezpośrednio z siecią zasilającą silnik Reg prędkości i hamowanie klatkowych Rozruch i regulację prędkości kątowej uzyskać można przez zmianę częstotliwości napięcia zasilania. Wymaga to jed­nak instalowania specjalnego urządzenia, stanowiącego źródło prądu trójfazowe­go o regulowanej częstotliwości, tzw. przetwornicy częstotliwości. Ten sposób regulacji prędkości kątowej silnika dawniej bardzo rzadko stosowany, znajduje coraz szersze zastosowanie z uwagi na nowe możliwości budowy przetwornic częstotliwości.W dawnych rozwiązaniach przetwornice częstotliwości stanowiły maszy­ny wirujące w postaci prądnic trójfazowych. Technika półprzewodnikowa umoż­liwia budowę tzw. statycznych przetwornic częstotliwości, w których nie ma elementów wirujących.W rozwiązaniach technicznych spotyka się dwa podstawowe typy prze­twornic częstotliwości. Są to przemienniki częstotliwości pośrednie, tak zwane falowniki oraz przemienniki częstotliwości bezpośrednie zwane cyklokonwerto-rami. Urządzenia te pozwalają na przetworzenie napięcia sieci zasilającej na na­pięcie przemienne jedno- lub trójfazowe o regulowanej częstotliwości.Innym sposobem regulacji prędkości kątowej silnika klatkowego jest re­gulacja przez zmianę liczby par biegunów uzwojenia stojana. Prowadzi ona do zmiany prędkości kątowej pola wirującego.Silnik przystosowany do tego rodzaju regulacji prędkości kątowej musi mieć odpowiednio wykonane uzwojenie stojana, umożliwiające zmianę liczby par biegunów. Silniki takie noszą nazwę silników wielobiegowych.Sposób hamowania dynamicznego maszyn klatkowych jest analogiczny do hamowania maszyn pierścieniowych. Należy tu podkreślić, że regulację momentu hamującego i prądu wirnika przeprowadzić można jedynie rzez zmianę wartości prądu stałego, zasilającego uzwojenie stojana w okresie hamowania. W silnikach klatkowych nie ma możliwości regulacji momentu ha­mującego przez zmianę rezystancji obwodu wirnika.Hamowanie przeciwwłączeniem. Ponieważ w przypadku silnika klatko­wego nie ma możliwości ograniczenia prądu, należy więc przy doborze mocy silnika do określonej maszyny roboczej uwzględnić potrzebę hamowania elektrycz­nego i liczbę przeprowadzonych hamowań w jednostce czasu. Hamowanie odzyskowe maszyn klatkowych prowadzi się w sposób analo­giczny jak dla silników pierścieniowych. Zabezpieczenie topikowe stanowi słaby element termiczny, w postaci dru­cika o małym przekroju, celowo włączony w obwód elektryczny. Drucik umiesz­cza się w rurce porcelanowej wypełnionej piaskiem. Przepływ nadmiernego prą­du powoduje przepalenie drucika, a tym samym oddzielenie chronionego obwo­du od sieci zasilającej. Taki element termiczny nosi nazwę bezpiecznika topikowego.

---