42
f
Bezstopniową zmianę prędkości obrotowej, uzyskuje się przez:
- zmianę napięcia zasilania U} (rys. 4.5) przy ustalonym strumieniu magnetycznym d> wzbudzania. Sposób ten wymaga źródła .prądu stałego
Rys. 4.5. Silnik prądu stałego bocznikowy obcowzbudny: a) schemat zasilania silnika; b) chara- i kterystyka mechaniczna silnika oraz zakresy regulacji prędkości obrotowej przy stałym momen-i
cie i stałej mocy
o regulowanym napięciu, które można jedynie zmniejszyć w stosunku do napięcia znamionowego. Zmniejszając napięcie przy stałym oporze twornika Rt i stałym strumieniu magnetycznym <j>, uzyskuje się różne prędkości obrotowe, silnika, od nmiB do nn, a ściślej, obniża się prędkość obrotową silnika, zaś moment obrotowy w całym zakresie prędkości jest stały. Regulację prędkości obrotowej silnika napięciem twornika nazywa się regulacją przy stałym momencie,
- zmianę strumienia wzbudzania przy stałam napięciu. Zmniejszenie strumienia wzbudzania powoduje wzrost prędkości obrotowej silnika od nn do nmax (ntnax^n« - 3). Regulacja prędkości obrotowej silnika zmianą pola magnetycznego jest regulacją przy stałej mocy.
f
Jest to silnik o charakterystyce stałego momentu, ponieważ stojan jest wykonany z segmentów magnetycznych, wytwarzających stały strumień magnetyczny. Jest szczególnie przydatny do napędu posuwów z bezstopniową zmianą prędkości w obrabiarkach sterowanych numerycznie. Są to silniki serwomechanizmowe, o dobrych właściwościach dynamicznych, mają moment szczytowy, małą stałą czasową elektryczną i mechaniczną. Są to silniki wolnoobrotowe; < 2000 obr/min o stałym wzbudzaniu wytwarzanym przez
magnesy trwałe. .......
Magnesy umożliwiają przeciążenie prądowe silnika, dzięki czemu krótkotrwale momenty: rozruchowy i hamowania, mogą być 8 razy większe od momentu znamionowego. - "
W silnikach tych liczba biegunów magnetycznych może wynosić do 12, co umożliwia uzyskanie na wale silnika małej prędkości i dużego momentu obrotowego. Pozwala to na bezpośrednie łączenie silnika ze śrubą pociągową napędzanego zespołu roboczego (rys. 4.6). Silnik ten zawiera:
£
Rys.4.6. Schemat napędu zespołu roboczego maszyny technologicznej z zastosowaniem silnika prądu stałego, połączonego bezpośrednio z przekładnią śrubową toczną: E — silnik, SP — śruba pociągowa toczna, ZR - zespół roboczy, — prędkość ruchu posuwowego zespołu
-- prądnicę tachometryczną, która wytwarza sygnał napięciowy proporcjonalny do prędkości obrotowej wirnika,
- transformator położenia kątowego zwany resolwerem, połączony bezluzo-wo z wałem wirnika. Resolwer spełnia roję czujnika pomiarowego. Silniki te w czasie rozruchu i hamowania mogą rozwijać krótkotrwałe momenty do 8 razy większe od momentu znamionowego.
Zastosowanie do napędu zespołów roboczych maszyn technologicznych — szczególnie obrabiarek skrawających sterowanych numerycznie — silników prądu stałego, wymaga zastosowania dodatkowych maszyn i urządzeń elektrycznych, służących do zasilania i regulacji silnika. Zespół takich maszyn i urządzeń nazywa się układem napędowym.
Stosuje się układy:
~ Ward-Leonarda,
~~ tyrystorowy.
W napędach tyrystorowych, prąd stały potrzebny do zasilania silnika otrzymuje się za pomocą prostownika tyrystorowego, podłączonego do sieci prądu trójfazowego.