W8 -2
Dla prądu silnika w zakresie, “kolana” charakterystyki magnesowania następuje przejście z charakterystyk nieliniowych opisanych zależnościami (5.6) i (5.7) do charakterystyk liniowych. Przykładowy przebieg charakterystyki naturalnej co - f(I) oraz charakterystyk M = f(I) i O = f(I) przedstawiono na rys. 5.2. Przy prądzie dążącym do zera jego prędkość zdąża do nieskończoności: nie występuje więc w przypadku silnika szeregowego pojęcie prędkości biegu jałowego. Nie można także uruchamiać nieobciążonego silnika szeregowego, gdyż jego prędkość mogłaby wzrosnąć do niedopusz-
Rys. 5.2. stałego
Charalcieryslyki silnika szeregowego prądu czalnie dużej wartości. Także prąd
zwarcia, pobierany przez silnik przy
(5.8)
z";
prędkości co
jest na charakterystyce naturalnej dla typowych silników o wiele większy od dopuszczalnego.
Kierunek momentu silnika nie jest zależny od biegunowości napięcia zasilania ani kierunku prądu w obwodzie silnika (patrz zależności 5.3 i 5.7). Aby uzyskać ujemną wartość momentu należy odwrócić kierunek prądu w uzwojeniu wzbudzenią r przez zamianę połączep silnika, f di ś
Iji d OJtiĄs&urO') t /lA/bur#)
5.1.2. Wpływ zmian napięcia zasilania na przebieg c h a r a k tery styki mechanicznej
Napięcie zasilania silnika można zmieniać od zera do wartości znamionowej. Otrzymuje się wtedy charakterystyki mechaniczne leżące poniżej naturalnej (rys. 5.4). W części prostoliniowej są one względem siebie równoległe. Zmiana napięcia zasilanie nie wpływa na przebieg charakterystyki M ~ f(V) silnika.
u
Rys. 5.3. Zmiana kierunku momentu silnika
Rys. 5.4. Charakterystyki mechaniczne silnika szeregowego dla różnych wartości napięcia zasilania
Rys. 3.30. Charakterystyki mechaniczne układu nawrotne go z rewersją w obwodzie wirnika
1) należy wysterować prostownik do pracy falowniczej, co spowoduje szybkie zmniejszenie prądu wirnika silnika Id oraz jego momentu elektromagnetycznego M do zera,
2) po stwierdzeniu że prąd wirnika silnika jest równy zero (ld=0), w stanie bezprądowym należy przełączyć łącznik w obwodzie wirnika w pozycję 2 (przełączenie w stanie bezprądowym zapobiega przepięciom przy przerywaniu prądu wirnika silnika),
3) następnie należy wysterować prostownik do pracy falowniczej z kątem a>7t/2 tak dobranym, aby uzyskać wymaganą wartość momentu hamowania w zależności od aktualnej prędkości silnika aż do co=0. Dalsze zmniejszanie kąta opóźnienia włączenia spowodowałoby zmianę kierunku wirowania silnika, czyli rewersję jego prędkości (praca silnikowa, przy wysterowaniu przekształtnika do pracy prostowniczej z kątem ql<k/2).
Stosując automatyczne układy sterowania w napędzie z przełącznikiem prądu wirnika można uzyskać czas rewersji momentu silnika tn w granicach od 100 do 300 ms,
b. Rewersja momentu w układzie z prostownikiem nawrotnym w obwodzie wirnika
Zamiast przełącznika w obwodzie wirnika do zmiany kierunku prądu i momentu elektromagnetycznego silnika można stosować prostowniki nawrotne, zwane również czterokwadrantowymi, złożone z odpowiednio połączonych dwóch (układ przeciwrównoległy i układ krzyżowy, rys.3.31) lub czterech (układ H) prostowników nienawrotnych. Charakterystyki mechaniczne silnika są identyczne jak na rys. 3.30. Ze względu na sposób sterowania prostowników składowych rozróżniamy układy nawrotne:
- o sterowaniu wspólnym (zależnym),
- o sterowaniu rozdzielonym.
Przy sterowaniu wspólnym powinien być spełniony warunek:
(3.100)
(3.101)
Edl = ~Edll >
co zachodzi przy sterowaniu obydwu prostowników składowych według zależności:
aI + aII = K ■