2tom176

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 354

W celu uniknięcia tego zjawiska stosuje się silniki skompensowane albo silniki z do-zwojeniem szeregowym wspomagającym przepływ uzwojenia obcowzbudnego lub bocznikowego.

Charakterystyka mechaniczna silnika szeregowego ma przebieg zbliżony do hiperboli. Przy zbyt małym obciążeniu na wale silnik może osiągnąć niedopuszczalnie dużą prędkość obrotowy. Dlatego układ napędowy musi być tak wykonany i użytkowany, żeby nie mógł wystąpić bieg jałow'y silnika; na przykład nic wolno stosować przekładni pasowej.

Moment obrotowy rozruchowy silnika przy stałym napięciu zasilania i stałych rezystancjach uzwojeń

(5.125)

przy czym: c — parametr zależny przede wszystkim od wymiarów obwodu magnetycznego; I_a — prąd twornika; fi — wykładnik potęgi.

W przybliżeniu wykładnik

p « 1    — dla silników obcowzbudnych lub bocznikowych;

1 < [S < 2 — dla silników bocznikowych ze współdziałającym dozw-ojeniem szerego-

wym;

p x 2    — dla silników szeregowych.

W napędach o wymaganym małym momencie obrotowym podczas rozruchu (łagodny rozruch bez zrywów) stosuje się silniki bocznikowe z przeciwdziałającym dozwojeniem szeregowym zwieranym po zakończeniu rozruchu. Wówczas wykładnik potęgi 0 < /? < 1.

Dopuszczalna przeciążalność prądem oraz momentem obrotowym silników o nastawianej prędkości obrotowej zależy od: sposobu chłodzenia silnika, nastawionej prędkości, napięcia znamionowego oraz od czasu trwania przeciążenia. Dla silników

kW

Z2

20

16

p

F

10

2

0

1000

2000 obr/min

-r

3000 ⁿma*

n

Rys. 5.91. Charakterystyka przeciążeniowa P_max = /(/i) silnika typu G 16.04 o mocy znamionowej 12 kW i prędkości obrotowej znamionowej 1000 obr/min produkcji Fabryki WIEFAMEL w Poznaniu _z chłodzeniem obcym, np. w układzie IC 03, przeciążałność w zakresie prędkości obrotowej do 0,7 n^- jest równa (1,8 2,2) /_iV w czasie 60 s. Przeciążałność przy większej prędkości obrotowej oraz innym czasie trwania podano na rys. 5.90.

Nowoczesne silniki prądu stałego mają indywidualne charakterystyki przeciążeniowe. Na przykład silnik typu G 16.04 produkcji Fabryki WIEFAMEL w Poznaniu, ma charakterystykę przeciążeniową jak na rys. 5.91.

Dopuszczalna szybkość narastania prądu twornika zależy m.in. od prędkości obrotowej oraz prądu znamionowego silnika i jest zwykle podawana przez jego wytwórcę. W przybliżeniu szybkość narastania prądu można obliczyć ze wzoru zaproponowanego przez firmę Siemens

(5.126)

di    IaX %

— --

d£    kj n w którym: c — parametr równy 15-=-20 s ~¹ dla silnika z masywnymi elementami w stojanowej części obwodu magnetycznego oraz równy 300—400 s~¹ dla silnika z rdzeniem stojana składanym z wykrojów; I„_N — prąd znamionowy twornika; k, — współczynnik zmiany prądu, wyrażający przewidywaną zmianę prądu jako krotność

Rys. 5.92. Spraw ność przy obciążeniu znamionowym r/_s maszyn prądu stałego w zależności od ich mocy znamionowej •v ¹ prędkości obrotowej znamionowej n_s

23*