2tom182

5. MASZYNY ELEKTRYCZNE 366

A    (5.138)

przy czym U — prąd oraz napięcie przed zmianą.

Pod wpływem długotrwałej zmiany napięcia może zmienić się zarówno prąd, jak i prędkość obrotowa silnika.

W silniku obcowzbudnym obciążonym stałym momentem obrotowym, nie zależnym od prędkości obrotowej, prąd twornika się nie zmieni. Natomiast wystąpi zmiana prędkości obrotowej wg zależności

AU

An&n—    (5.139)

W silniku bocznikowym zaś, po zmianie wartości napięcia, prędkość obrotową i prąd można wyrazić następująco:

(5.140)

U'-I_aZ.R_a U + 0,5 U’ U-I.ZR.' 1,5 L"

u

• U'

U'

²⁺v

(5.141)

przy czym wielkości po zmianie oznaczono indeksem prim. Ostatni czynnik we wzorze (5.140) oraz (5.141) uwzględnia wpływ stopnia nasycenia obwodu magnetycznego. Prędkość obrotowa silnika szeregowego po zmianie napięcia

ri = n

y-Ig^K

U-IgZRg

(5.142)

Prąd twornika pozostaje natomiast praktycznie bez zmiany.

Jeżeli moment obrotowy obciążenia zależy od prędkości obrotowej, to zależności wyrażające zmianę prądu twornika oraz zmianę prędkości obrotowej silnika są bardziej złożone.

5.5.7.2. Wpływ pulsacji napięcia

Silniki prądu stałego — zasilane z sieci prądu przemiennego za pośrednictwem prostowników zawierających półprzewodnikowe przyrządy mocy (zwłaszcza tyrystory) albo zasilane impulsowo — są narażone na działanie składowych okresowych napięcia i prądu. Zwiększają się wówczas straty mocy w uzwojeniach oraz w ferromagnetycznych elementach obwodu magnetycznego silnika. Pogarszają się także warunki komutacji w porównaniu z warunkami w silnikach zasilanych z sieci napięcia stałego. Z tych powodów prąd znamionowy oraz moment obrotowy znamionowy silnika załączonego do źródła o napięciu pulsującym może być mniejszy niż silnika zasilanego ze źródła napięcia stałego. Stopień zmniejszenia tych wielkości zależy od rodzaju i układu połączeń przekształtnika półprzewodnikowego, od zakresu regulacji prędkości obrotowej oraz od indukcyjności dławika dodatkowego włączonego w szereg z uzwojeniem twornika (patrz tabl. 5.70).

Nowoczesne silniki zwykle są tak zaprojektowane, że przy zasilaniu za pośrednictwem odpowiednio wykonanego przekształtnika — np. trójfazowego mostkowego pełno-sterowanego — mogą pracować bez dodatkowego dławika i bez zmniejszania ich mocy znamionowej.

Tablice 5.70. Dane techniczne silników prądu stałego typu I*XOb o stopniu ochrony IP23 produkcji Zakładów Maszyn Elektrycznych i Transformatorów EMIT w Żychlinie

Typ	Moc znamionowa przy zasilaniu z		Prąd znamionowy przy zasilaniu z		Prędkość obrotowa				Prąd wzbu- dzenia A	Spraw- no.ść^4) %	Moment bezwład ności kgm^:	Masa kg
	prądnicy^ł>kW	prostow nika^ kW	P^r4d* nicy A	prostow nika A	znamio nowa obr/min		maksy malna^ obr/min
PXOb 64 b	17	15	43	38	'			3000	1.3	89.5	0.11	160
pXOb 74b	30	28	76	71					1,7	90.0	0.32	260
PXOb S4a	45	42	114	110					2,1	90.0	0.65	380
PXOb 84b	55	52	139	131		r 2400			2,7	90.0	0.75	430
PXOb 84c	75	70	186	173					3.2	91.5	0.87	500
PXOb 94a	110	100	272	247				. 2400	3.8	92,0	1.95	700
PXOb 94b	125	117	309	289					4.1	92.0	2.22	810
PXOb 64b	13	12	34	31					1.3	87,5	0,11	160
PXOb 74b	22	20	56	51					1.7	89.0	0.32	260
PXOb 84a	30	28	77	72					2.1	88,0	0,65	380
PXOb 84b	40	37	101	92		1500			2,7	90,0	0.75	430
PXOb 84c	55	50	138	125					3.2	91,0	0,87	500
PXOb 94a	75	68	187	169				y 2000	3,8	91,0	1,95	700
PXOb 94b	100	90	246	222					4.1	92,0	2,22	810
PXOb 3155	125	125	306	306	J				6.0	92,0	2,37	880
PXOb 64b	7,5	7	20	19					1.3	84,5	0,11	160
PXOb 74b	13	12	34	31					1,7	87,0	0,32	260
PXOb 84a	17	16	45	42					2,1	86,0	0.65	380
PXOb 84b	22	20	57	52		1 1000			2.7	88,0	0,75	430
PXOb 84c	30	30	77	77				► 1800	3,2	89.0	0.87	500
PXOb 94a	45	42	114	106					4.4	89,5	1,95	700
PXOb 94b	55	51	137	127			j		4.1	91,0	2,22	810
PXOb 3155	75	75	187	187			1600		6.0	91,0	2,37	865

^lł Przy zasilaniu silnika z prądnicy prądu stałego można zmniejszać prędkość obrotową za pomocą napięcia w zakresie 1:10 przy stałym momencie obrotowym.

^2ł Przy zasilaniu silnika z prostownika tyrystorowego trójfazowego w układzie mostkowym można zmniejszyć prędkość obrotową w zakresie 1:50 za pomocą napięcia przy stałym momencie obrotowym.

³¹ Regulacja prędkości obrotowej za pomocą odwzbudzenia może się odbywać przy stałej mocy.

⁴¹ Sprawność przy zasilaniu z prądnicy prądu stałego.

5.5.8. Prądnice prądu stałego

5.5.8.I. Rodzaje prądnic i ich właściwości

Zastosowanie prądnic prądu stałego zmniejsza się ze względu na łatwość realizacji lokalnych źródeł napięcia oraz prądu stałego za pomocą prostowników półprzewodnikowych zasilanych z sieci prądu przemiennego. Schemat połączeń uzwojeń prądnicy zależy od jej kierunku wirowania oraz wymaganej biegunowości zacisków twornika (rys. 5.102).

Charakterystyki zewnętrzne U =f(I) przy prędkości obrotowej n = const i napięciu ^w obwodzie wzbudzenia prądnicy obcowzbudnej Uf = const lub rezystancji w obwodzie "'zbudzenia prądnicy bocznikowej R_t- = const (rys. 5.103), a także charakterystyki regulacji I_f = f(I) przy prędkości obrotowej n = const i napięciu prądnicy U = const (rys. 5.104) zależą od sposobu połączenia i od liczby uzwojeń wzbudzających pole magnetyczne główne (rys. 5.102).

Charakterystyka obciążenia prądnicy U = f(I_f) przy prędkości obrotowej n = const ■ Prądzie twornika I_a = const, podana na rys. 5.105, zależy od kształtu charakterystyki biegu jałowego, od wpływu oddziaływania przepływu twornika (poprzecznego, a przy