DSCN0523 (Large)

U SILNIKI MALOINERCYJNE 405

Silniki mało inercyjne o wirnikach kubkowych są często stosowane w sprzęcie wysokiej klasy do zapisywania i odtwarzania dźwięku, urządzeniach peryferyjnych maszyn cyfrowych, przyrządach pomiarowych rejestrujących itp. Moce silników wynoszą od ułamka wata do 150 W. Silniki mają dużą liniowość charakterystyk, małe napięcie rozruchu, a ponadto bardzo dobrą równomierność biegu, wynikającą między innymi ze skośnego ułożenia prętów uzwojenia (rys. 22.10) oraz z zastosowania dużej liczby prętów na obwodzie wirnika.

Silniki o wirnikach tarczowych mają podobne właściwości, moce od kilku do kilkuset watów, a w szczególnych przypadkach nawet do kilku kilowatów.

12.4. Silniki o komutacji bezzestykowej

Zaletą klasycznego silnika prądu stałego jest jego podatność na regulację, pozwalająca na łatwe dopasowanie charakterystyk eksploatacyjnych do wymagań napędu. Jego podstawową wadą jest istnienie komutatora i szczotek — elementów zużywających się i stwarzających możliwość występowania iskrzenia. Silniki o komutacji bezzestykowej eliminują wady rozwiązań klasycznych maszyn komutatorowych (przy takich samych właściwościach dynamicznych), zachowując ich zalety. Dzięki zastąpieniu komutatora bezzestykowym sterownikiem prądu w uzwojeniach silnika, j oraz przy możliwej bezżłobkowej konstrukcji stojana i wirnika maszyny, uzyskuje się cichobieżność również przy dużych prędkościach wirowania, wielokrotnie wzrasta trwałość maszyny (uzależniona tylko od trwałości łożysk), polepszają się sprawność oraz właściwości rozruchowe. Brak iskrzenia zmniejsza zakłócenia radioelektryczne i pozwala na pracę maszyny w środowiskach chemicznie agresywnych i wybuchowych. Silnik nie wymaga konserwacji. Maszyna nie może jednakże bez zmiany komutatora elektronicznego pracować jako prądnica, czym różni się od maszyny prądu stałego o komutatorze klasycznym.

Charakterystyki silnika i stosunek jego mocy do masy są podobne jak w silnikach komutatorowych, ceny natomiast są na razie wyższe.

12.4.1. Budowa i zasada działania

W silniku komutatorowym moment obrotowy powstaje w wyniku współdziałania strumienia magnetycznego wytwarzanego przez stojan i prądu przepływającego w uzwojeniach wirnika. Właściwe zmiany kierunku prądu w cewkach uzwojenia wirnika podczas jego obracania się zapewnia komutator. Konstrukcja silnika prądu stałego o komutacji bezzestykowej jest odwrócona. Pole magnetyczne wytwarza magnes trwały, stanowiący wirnik, uzwojenia zaś są umieszczone nieruchomo na stojanie maszyny. Zasilanie uzwojeń prądem odbywa się poprzez tranzystory pracujące jako wyłączniki bezzestykowe. Tranzystory są sterowane przez bezzestykowy (z wyjątkiem kontaktronowego) czujnik położenia wirnika. Takim czujnikiem mogą być hallotrony umieszczone w polu magnetycznym wirnika. Ze względu na to. źc