DSCF4143

Pr^d zwarciowy I_t silnika (przy unieruchomionym twomiku) osiąga, po. dobnie jak w innych silnikach prądu stałego, również 6- do 20-krotną wartość prądu znamionowego /_r

Podobnie jak dla silników bocznikowych wyprowadzić można równanie charakterystyki mechanicznej silnika szeregowego co = f(M).

Dla małych obciążeń, po przekształceniach wzoru (1.16), otrzymuje się

(1.21)

gdzie:

V*7

Dla dużych zaś obciążeń podobnie można wyprowadzić ze wzoru (1.17) zależność

(1.22)

gdzie:

A|0 — ^6 *^g

Jak z lego wynika, charakterystyka mechaniczna co = f(M) jest również funkcją hiperbol iczną w zakresie małych momentów obciążenia i linią prostą dla większych obciążeń, podobnie jak charakterystyka co = f (/)•

1.2.4. Silniki bocznikowe z dozwojeniem szeregowym

Własności ruchowe silników bocznikowych z dozwojeniem szeregowym zgodnie z ich nazwą i układem połączeń, są pośrednie między własnościami silnika szeregowego i bocznikowego. W zależności od sposobu połączeń obu uzwojeń, szeregowego i bocznikowego, uzyskać można żądany przebieg charakterystyki mechanicznej silnika o> = f(Af).

W przypadku zgodnego kierunku strumieni obu uzwojeń wzbudzających; otrzymuje się charakterystykę ustępliwą, tzn. opadającą znacznie przy wzroście; momentu obciążenia, co wynika z zasadniczego równania silnika

U-IR

(1.23)

przyczyni

R = Rt + R_k +R_S

gdzie R, oznacza rezystancję uzwojeń wzbudzających szeregowych.

Dla zgodnych kierunków obu strumieni obowiązuje w mianowniku znak

Przy wzroście prądu obciążenia zwiększa się wartość mianownika, a zatem następuje obniżanie się rzędnych charakterystyki.

Dla niezgodnych kierunków działania strumieni obu uzwojeń (w mianowniku wzoru (1.23) znak następuje zmniejszenie strumienia wypadkowego ze wzrostem obciążenia i otrzymuje się charakterystykę silnika sztywną.

Zaletą ruchową silników bocznikowych z dozwojeniem szeregowym jest możliwość uzyskania stosunkowo dużego momentu rozruchowego, wynikającego ze zgodnego działania przepływów: szeregowego i bocznikowego (<&*+

Af    0-24)

Możliwe jest też uzyskanie stałej w przybliżeniu prędkości kątowej niezależnie od obciążenia, w tych przypadkach, gdy jest to koniecznością ruchową; przepływy uzwojenia bocznikowego i szeregowego muszą działać wtedy niezgodnie (d>* - O,).

1.2.5. Regulacja prędkości kątowej silników prądu stałego

Warunkiem pracy silnika elektrycznego ze stałą prędkością kątową jest równość momentu obrotowego silnika i momentu obciążenia, jaki stawia silnikowi napędzany mechanizm. Przy przewadze wielkości momentu obrotowego ma miejsce wzrost prędkości kątowej i na odwrót - jeżeli moment obciążenia staje się większy od momentu obrotowego silnika, następuje zmniejszenie prędkości wirowania. Zasadnicze równanie ruchu można przedstawić zależnością

M=M_SI+M_d    (1.25)

Z równania (1.25) wynika, że moment obrotowy silnika M równy jest sumie momentu obciążenia statycznego M_u i momentu dynamicznego Af*

Moment statyczny na wale mechanizmu napędzanego pochodzi od oporów ruchu ustalonego (przy stałej prędkości kątowej). Wywołany jest on zarówno oporami użytecznymi, jak i szkodliwymi. Pierwsze wynikają z charakteru napędzanego mechanizmu; i tak na przykład w maszynie wyciągowej moment użyteczny równy jest podnoszonej masie pomnożonej przez promień, na którym działa ta masa. Podobnie w kombajnie górniczym moment użyteczny stanowi iloczyn siły działającej na więbnik i ramienia działania tej siły.

Szkodliwe opory ruchu spowodowane są natomiast tarciem we wszystkich elementach ruchomych mechanizmu. ’

Moment dynamiczny Md występuje jedynie w okresach zmieniającej się prędkości ruchu, gdy przyspieszenie jest różne od zera.

W czasie pracy ustalonej moment obrotowy silnika jest więc równy momentowi statycznemu (M = M_u), a moment dynamiczny Md=0.

35