42
Bezstopniową zmianę prędkości obrotowej-uzyskuje się przez:
- zmianę napięcia zasilania Uj (rys. 4.5} przy ustalonym strumieniu ma-l gnetycznym $ wzbudzania. Sposób ten wymaga źródła .prądu stałego]
a)
M s c onsi 'i
Rys. 4.5. Silnik prądu stałego bocznikowy obcowzbudny: a) schemat zasilania silnika; b) chara* i kterystyka mechaniczna silnika oraz zakresy regulacji prędkości obrotowej przy stałym momen-4
cie i stałej mocy J
o regulowanym napięciu, które można jedynie zmniejszyć w stosunku do 1 napięcia znamionowego. Zmniejszając napięcie t/, przy stałym oporze ! twornika Rt i stałym strumieniu magnetycznym $, uzyskuje się różne ] prędkości obrotowe silnika, od rtmia do nn, a ściślej, obniża się prędkość | obrotową silnika, zaś moment obrotowy , w całym zakresie prędkości jest! stały. Regulację prędkości obrotowej silnika napięciem twornika nazywa się regulacją przy stałym momencie,
zmianę strumienia wzbudzania przy stałym napięciu. Zmniejszenie strumienia wzbudzania powoduje wzrost prędkości obrotowej silnika od nn do (nn»«/nn ^ 3). Regulacja prędkości obrotowej silnika zmianą pola magnetycznego jest regulacją ptzy stałej mocy.
Jest to silnik o charakterystyce stałego momentu, ponieważ stojan jest wykonany z segmentów magnetycznych, wytwarzających stały strumień magnetyczny. Jest szczególnie przydatny do napędu posuwów z bezstopniową zmianą prędkości w obrabiarkach sterowanych numerycznie. Są to silniki serwomechanizmowe, o dobrych właściwościach dynamicznych, mają moment szczytowy, małą stałą czasową elektryczną i mechaniczną. Są to silniki wol-
noobrotowe; < 2000 obr/min o stałym Wzbudzaniu wytwarzanym przez magnesy Uwałe;' ' . ...u- .
Magnesy umożliwiają przeciążenie prądowe silnika, dzięki czemu krótkotrwałe momenty: rozruchowy i hamowania, mogą być 8 razy większe od momentu znamionowego. • -
W silnikach tych liczba biegunów magnetycznych może wynosić do 12, co umożliwia uzyskanie na wale silnika małej prędkości i'dużego momentu obrotowego. Pozwala to na bezpośrednie łączenie silnika ze śrubą pociągową napędzanego zespołu roboczego (rys. 4.6). Silnik ten zawiera:
Rys. 4.6. Schemat napędu zespołu roboczego maszyny technologicznej z zastosowaniem silnika prądu stałego, połączonego bezpośrednio z przekładnią śrubową toczną: E — silnik, SP — śruba pociągowa toczna, ZR - zespół roboczy, ly — prędkość ruchu posuwowego zespołu
- prądnicę tachometryczną, która wytwarza sygnał napięciowy proporcjonalny do prędkości obrotowej wirnika,
- transformator położenia kątowego zwany resolwercm, połączony bezluzo-wo z walem wirnika. Resolwer spełnia rolę czujnika pomiarowego. Silniki te w czasie rozruchu i hamowania mogą rozwijać krótkotrwale momenty do 8 razy większe od momentu znamionowego.
Zastosowanie do napędu zespołów roboczych maszyn technologicznych — szczególnie obrabiarek skrawających sterowanych numerycznie — silników prądu stałego, wymaga zastosowania dodatkowych maszyn i urządzeń elektrycznych, służących do zasilania i regulacji silnika. Zespół takich maszyn i urządzeń nazywa się układem napędowym.
Stosuje się układy:
- Ward-Leonarda, tyrystorowy.
W napędach tyrystorowych, prąd stały potrzebny do zasilania silnika otrzymuje się za pomocą prostownika tyrystorowego, podłączonego do sieci prądu trójfazowego.