2tom240

6. NAPĘD ELEKTRYCZNY 482

Q_0N < O, a drugi Q_B np. jeździe pojazdu po pochyłości, przy czym Q„ > Q_os. W obydwu przypadkach charakterystyki są opisane równaniem (6.32), w którym M_e oraz i_a przyjmują wartości ujemne dla p. B i dodatnie dla p. A. Hamowanie dynamiczne 1 przebiega wg równania (6.43), w którym M_e> 0 oraz Q < 0. Hamowanie przeciwwłączeniem nie wymaga przełączenia twomika. Wystarczy by rezystancja R_d była odpowiednio duża, a silnik przejdzie do Q = Q_A < 0.

6. NAPĘD ELEKTRYCZNY 482

Rys. 6.20. Regulacja silnika bocznikowego przez zmianę strumienia: a) schemat i oznaczenie zmiennych stanu; b) charakterystyka magnesowania Aij — przyrost prądu, A!P_C — przyrost strumienia

W drugim przedziale pracy silnika obcowzbudnego napięcie na tworniku ma wartość stałą odpowiadającą znamionowym warunkom u_a = U_aS — const, zaś wielkością wymuszającą jest napięcie wzbudzenia u_f — var. Zgodnie z oznaczeniami na rys. 6.20 prąd wzbudzenia jest opisany równaniem przyrostowym

M_f(s) =

Au_f(s)

•Ml + sT})

(6.47)

Stała czasowa 7} = L_s/R_f odpowiada małemu przedziałowi zmienności strumienia A Jeżeli A<P_f = k₁Ai_/, azkolei A^₀ = A<P_f/( 1 + o), to przyrost strumienia A'F_e — skojarzony rotacyjnie z uzwojeniem wirnika —jest wyrażony wzorem

(6.48)

k k

A 9_e = Aj, = k_rAi_r ^e l+o ’    ¹¹

Przyrostowe równania operatorowe prędkości i prądu dla u_a = U_aN = const przyjmują dla pracy w okolicy punktu i_ml, Q_lt i_fl oraz przy momencie obciążenia M_ml i stałej czasowej T_ml = J(R_a/Vh) następującą postać:

AG(s) =

Aijs) =

A'FJs) (AOL(l+ iTJ-O,

Vei (l+sT_f)(l+sT_ml+s²T.T_ml)

Ąy-W -(i.i+sV.i(Oi/RJT_ml)

AMJs)

(6.49)

(6.50)

‘.i    (1 + sT,)(l+sT_ml+s²TJ_ml) V_tl(l+sT_ml+s%T_ml)

W równaniach tych A*/^ = k_fAi_fu = k_!Au_sjR_! jest ustalonym przyrostem strumienia przy zmianie napięcia wzbudzenia o Au_f, zaś

M_mlR_a AV_m

(AG): = •

v²'i y.

jest spadkiem prędkości od obciążenia mechanicznego momentem M_ml przy osłabieniu pola A¹?, < 0. Wówczas w stanic ustalonym, w zależności od obciążenia wstępnego M_m,

Rys. 6.21. Reakcja silnika na zmianę strumienia

AQ_{ — wzrost prędkości przy Xf_m < M_g. AO, — spadek

prędkości przy M_m > M_g

osłabienie pola może wywołać nie wzrost, lecz spadek prędkości. Na rysunku 6.21 występuje spadek prędkości AQ < 0 dla momentów

M_>-

Mi*

1+6

= M przy b = -

Przy zmniejszeniu strumienia prąd twornika, jak to widać z równania (6.50), zwiększa się, aby nadrobić ubytek strumienia; wzrasta również w' stanie przejściowym na skutek zmniejszenia się napięcia wewnętrznego e_a, a także zwiększa się o wartość odpowiadającą wzrostowi momentu obciążenia. Zwykle zadanie polega na znalezieniu nowej wartości strumienia 'F_e = *f'_eiV/b przy zadanej nowej prędkości obrotowej Q_x = v.Q_0V i zadanym momencie M_x = mM_v. Z dwóch obliczonych wartości b = F_cS/^>f^/<, technicznie realna jest wyrażona wzorem

6 =

2v

1 +_N/1 -MSP.,,) przy czym

(6.51)

m.v^:

Regulacja przez osłabienie pola może być stosowana dla zwiększenia prędkości silnika ponad znamionową przy stałej dopuszczalnej mocy

P_e = M_eQ = M_ey(l _y = const

Zakres regulacji jest ograniczony w maszynach bez uzwojenia kompensacyjnego do 1,3O_qv. w maszynach z uzwojeniem kompensacyjnym, gdzie nic występuje znaczne odkształcenie krzywej pola w szczelinie, zakres ten osiąga 2Q_orl. W maszynach specjalnych z uzwojeniem klejonym na powierzchni obwodu twornika zakres regulacji polem przekracza nawet 5Si_0K, co przedstawiono w [6.1].

6.2.2. Silniki szeregowe i szeregowo-bocznikowe

Silnik szeregowy prądu stałego, którego schemat przedstawiono na rys. 6.22, może być ze względu na nieliniowy związek V_e = f(ij oraz występowanie iloczynów zmiennych stanu opisany równaniem przyrostowym

Au„(s) = R_aA>a(s)+ ^,F_eAQ(s)+QA'P_e(s)+L_asAi_a(s)    (6.52)

Indukcyjność własna obwodu twornika zawiera składową L_a odpowiadającą twornikowi z biegunami komutacyjnymi oraz składową L_f związaną z uzwojeniem biegunów głównych. Pierwsza składowa może być uważana za niezależną od prądu tw^rornika, druga

31*