CCI20111111170

15.

MASZYNY ELEKTRYCZNE STOSOWANE W URZĄDZENIACH AUTOMATYKI

15.1. Silniki elektryczne malej mocy

W urządzeniach automatyki szerokie zastosowanie znalazły silniki elektryczne małej mocy na prąd stały lub przemienny. Zasada działania tych silników jest ta sama co i poznanych już silników większych mocy, różnią się one jednak budową. Dostarczana do tych silników energia elektryczna jest swego rodzaju sygnałem

Rys. 15-1. Schemat silnika prądu stałego ze wzbudzeniem obcym

Rys. 15-2. Schemat asynchronicznego silnika dwufazowego

— rozkazem wprawiającym w ruch silnik, a uzyskiwana energia mechaniczna ma za zadanie przesunięcie mechaniczne lub obrót o pewien kąt określonego mechanizmu urządzenia automatyki. Silniki takie nazywa się silnikami wykonawczymi. Powinny one odznaczać się szybkim rozruchem i zatrzymywaniem się po odłączeniu napięcia, szerokim zakresem regulacji prędkości i możliwością zmiany kierunków obrotów.

Z silników prądu stałego najczęściej stosuje się silnik ze wzbudzeniem obcym (schemat na rys. 15-1). Uzwój mie wzbudzenia pozostaje pod nie zmieniającym się napięciem U_w doprowadzanym ze specjalnego obcego źródła. Napięcie na naciskach twornika U_s może- się zmieniać tak co do wartości, jak i zwrotu, wobec czego odpowiednio będą się zmieniały prędkość obrotowa twornika i kierunek obrotów. Napięcie U_s nazywa się napięciem sterującym.

Silniki te przy zastosowaniu do urządzeń automatycznych muszą się odznaczać prostą proporcjonalnością prędkości obrotowej n do momentu obrotowego M na wale silnika. Zależność n = f (M) przy U_w = const i U_s = const nazywamy charakterystyką mechaniczną.

Z silników na prąd przemienny stosuje się silniki indukcyjne zwarte, a spośród nich silnik dwufazowy (schemat na rys. 15-2). Stojan tego silnika ma nawinięte dwa uzwojenia, które są przesunięte wzajemnie o kąt 90°. Do zacisków uzwojenia 1 doprowadza się napięcie o stałej wartości prądu przemiennego. Jest to napię-

Rys. 15-3. Schemat asynchronicznego silnika dwufazowego o cienkościennym wirniku cylindrycznym (silnik typu Ferrarisa)

cie wzbudzenia U_w. Do uzwojenia 2 doprowadza się napięcie U_s, zwane napięciem sterującym, które może się zmieniać tak co do wartości jak i co do fazy.

Wirniki tych silników wykonuje się w postaci cienkościennych cylindrów aluminiowych (tzw. silniki Ferrarisa). Odznaczają się one małą masą, a przez to i małą bezwładnością.

Moment obrotowy silnika powstaje wskutek współdziałania wirującego pola magnetycznego stojana i prądów wirowych indukujących się w cylindrze aluminiowym stanowiącym wirnik.

Dla zmniejszenia oporu obwodu magnetycznego, wykonuje się stojan z dwóch części: zewnętrznej, oznaczonej 1 na rys. 15-3, na

341