Image 005

W8-6

W8-6

(5.14)

E_M = kąi)a > Ąr_s + Ą

a w ustalonym punkcie pracy Em " I(R* + Kh). Przebieg charakterystyk mechanicznych przy hamowaniu dynamicznym z samowzbudzeniem przedstawiono na rys. 5.13.

5.3.3. Hamowanie odzyskowe i hamowanie dynamiczne ze wzbudzeniern obcym

W silniku szeregowym zasilanym bezpośrednio z sieci prądu stałego i pracującym w normalnym układzie połączeń nie ma możliwości zmiany kierunku przepływu energii w obwodzie silnik-sieć. Nie jest więc w tym przypadku możliwe hamowanie odzyskowe silnika.

Aby hamowanie odzyskowe było możliwe odłącza się obwód wzbudzenia od obwodu wirnika silnika i podłącza obwód wirnika do sieci a wzbudzenie zasila z niezależnego źródła, np. baterii akumulatorów (rezystancja tego uzwojenia jest mała, dlatego źródło zasilania powinno być niskonapięciowe przy dużej wydajności prądowej). Uzyskuje się wtedy układ połączeń i. charakterystyki jak przy hamowaniu odzyskowym silnika obcowzbudnego(rys. 3.10, 3.11).

W podobny sposób można uzyskać hamowanie dynamiczne ze wzbudzeniem obcym otrzymując układ połączeń i charakterystyki jak dla silnika obcowzbudnego hamowanego dynamicznie (rys. 3.13 i rys. 3.14).

5.4. Zastosowania silnika szeregowego

i

Silnik szeregowy prądu stałego jest stosowany głównie w napędach trakcyjnych, np. w lokomotywach elektrycznych, tramwajach, lokomotywach przemysłowych, lokomotywach spalinowych. W tym ostatnim przypadku silnik spalinowy napędza prądnicę układu Leonarda, z której zasiane są silniki szeregowe - całość tworzy tzw. przekładnię elektryczną umożliwiającą płynne sterowanie prędkości.

W przypadku lokomotyw elektrycznych lub tramwajów, w tradycyjnych rozwiązaniach wykorzystuje się sterowanie prędkości przez włączanie rezystancji dodatkowych do silnika, przez bocznikowanie obwodu wzbudzenia, a także wykorzystując możliwość szeregowego łączenia kilku silników, przez co uzyskuje się obniżenie napięcia przypadającego na jeden silnik.

Do sterowania prędkości w napędach trakcyjnych stosuje się także energoelektroniczne regulatory napięcia stałego. Przykładowe rozwiązanie przedstawiono na rys. 5.14.a. Silnik przyłączony jest do sieci poprzez łącznik tyrystorowy ŁT. Regulację napięcia uzyskuje się przez modulację szerokości impulsów (rys.5.14.b). Wartość średnią napięcia zasilania silnika wyznacza

przypadku gdy w obwodzie wirnika występuje tylko indukcyjność silnika (L_g = Lm), można do obwodu prądu wyprostowanego włączyć dodatkową indukcyjność (dławik wygładzający), zmniejszając tym samym wartość prądu '

3,7.2. Właściwości dynamiczne silnika zasilanego z prostownika tyrystorowego w zakresie prądów ciągłych

Właściwości dynamiczne prostownika tyrystorowego

Prostownik tyrystorowy łącznie ze sterownikiem i układem wyzwalania tyrystorów (rys.3.26) stanowi wzmacniacz, w którym wielkością wejściową jest napięcie sterujące U_s a wyjściową napięcie wyprostowane Ej. Zależność kąta opóźnienia włączenia tyrystorów a od napięcia steaijącego U,:

(3.85)

«= nu,).

Rys. 3,2 6. Prostownik tyrystorowy ze sterownikiem i

układem wyzwalania tyrystorów

uwarunkowana jest sposobem rozwiązania sterownika. Najczęściej jest to funkcja liniowa lub arcuscosinusoidalna.

Wzmocnienie prostownika tyrystorowego kp_T w określonym punkcie pracy, określa się jako:

k

PT

d{E,

d

E_do «*(/(£/,))]

dU

dU

(3.86)

s    s

Dla tzw. sterownika z poziomowaniem cosinusoidy, w którym zależność (3.85) określona jest równaniem:

a = arccos(c₁ć/₅ +c₂),

otrzymuje się stałą, niezależną od punktu pracy prostownika wartość wzmocnienia: k_PT=^c\E_d 0.

Dla sterownika z tzw. poziomowaniem piły: a=c₃-ę_ĄU_s,

prostownik jest wzmacniaczem nieliniowym o współczynniku wzmocnienia:

k PT =^c4E_dQs\n(c₃-c_liU_s).

(3.87)

(3.88)

(3.89)

(3.90)

Przekształtnik tyrystorowy o komutacji sieciowej wykazuje czas martwy przy zmianach sygnału sterującego U*. Wynika to stąd, ze zmiana napięcia sterującego nie ma wpływu na wartość kąta opóźnienia włączenia już przewodzących tyrystorów - zmiana kąta a może nastąpić dopiero przy kolejnej komutacji (rys. 3.27). Wartość czasu opóźnienia zależny od chwili wystąpienia zmiany sygnału sterującego i może się zmieniać od t_mj_n-0 do wartości maksymalnej równej czasowi trwania jednego pulsu przekształtnika r_wax=77<gr, gdzie T jest okresem napięcia zasilającego przekształtnik. Dlatego przyjmuje się średnią statystyczną wartość czasu martwego zgodnie z zależnością: