DSCF4144

(126)

Moment dynamiczny oblicza się ze wzoru

gdzie J oznacza moment bezwładności.

Moment bezwładności zalety od mas będących w ruchu postępowym i obrotowym. Sposób obliczania tego momentu podano w następnych rozdziałach.

Przy pracy maszyny elektrycznej mogą występować zmiany prędkości kątowej. Zmiany te mogą być spowodowane czynnikami naturalnymi, jak np. zmiana obciążenia. Jeżeli zmiana prędkości jest zamierzona przez użytkowniku to nazywamy ją regulacją prędkości kątowej.

Jak wynika z zależności (1.14), na prędkość kątową silnika wpływać moż-na przez zmianę:

-    napięcia zasilania £/,

-    rezystancji obwodu twomika R,

-    strumienia d>.

Technika półprzewodnikowa, polegająca na zastosowaniu półprzewodnik kowych przyrządów energoelektronicznych: prostowników (diod) krzemowych, tranzystorów mocy oraz prostowników sterowanych tzw. tyrystorów, stworzyła j nowe możliwości regulacji prędkości kątowej oraz rozruchu i hamowania silni-. ków prądu stałego. Zastosowanie tyrystorów umożliwia tzw. regulację impulso- i wą; omówiono ją w następnych rozdziałach.

Charakterystykę silnika co = f(/) łub to = fi(AJ), która wynika z napięcia) znamionowego U_m rezystancji obwodu twomika R (bez dodatkowych rezystancji zewnętrznych) i strumienia znamionowego «J>, (znamionowego prądu wzbudzeJ nia), nazywa się charakterystyką naturalną (lub własną) silnika.

Z zależności (1.14) wynika, że przez zmianę napięcia, rezystancji obwodu twomika (dodanie dodatkowej rezystancji R,) lub zmianę strumienia można uzyskać nowe charakterystyki co = f(7), zwane charakterystykami sztucznymi.

Punktem wyjściowym do uzyskania charakterystyk sztucznych jest cha-J nkterystyka naturalna.

Regulacja prędkości kątowej przez zmianę napięcia zasilania stosowano jest zwykle w przypadku silników obcowzbudnych i szeregowych. Ten sposób •. regulacji nie jest stosowany dla silników bocznikowych, gdyż zmiana napięcia! zasilania pociąga za sobą zmianę prądu magnesującego i przez to zmianę stru- i mienia.

Charakterystyka naturalna silnika obcowzbudnego (rys. 1.26) podana jest ] zależnością

_fo_U_m-IR (j_m ir

^C 4>n C <J>„ C <p„

(1-27)1

£/„>{/, >U₂->U₃

Charakterystyką naturalną if, ,f

Rys. 1.26

Charakterystyki silnika obcowzbudnego przy różnych napięciach zasilania

U, ,*_n>*

■Z

I

W celu uzyskania charakterystyki sztucznej, przy zmienionym napięciu zasilania Ui należy w miejsce U_n wstawić aktualną wartość napięcia

Z równań (1.27) i (1-28) wynika, że charakterystyki co= f(/) są liniami prostymi. Punkty przecięcia z osią co można wyznaczyć, przyjmując w tych równaniach / = 0.

Charakterystyka naturalna przecina oś prędkości kątowej w punkcie

Podobnie charakterystyka sztuczna (rys. 1.26 - prosta /) przecina oś co w punkcie

Współczynnik - będący miarą nachylenia prostej do osi natężenia

^c-o„

prądu /, w obu przypadkach jest taki sam, zatem proste te są do siebie równoległe.

wiają gromadę prostych równoległych. Opisany sposób regulacji prędkości ką-

Dla różnych napięć zasilania charakterystyki sztuczne silnika przedsta-

towej silnika obcowzbudnego stosowany jest w niektórych układach napędowych (np. w układzie Leonarda).

Podobną analizę można przeprowadzić dla silnika szeregowego. Charakterystyki silnika szeregowego dla różnych napięć zasilania podano na rys. 1.27.

Regulację prędkości kątowej przez zmianę napięcia stosuje się wtedy, gdy zachodzi potrzeba jej zmniejszenia. Napięcie można podwyższać w ograni-

37