116519

Schematy zastępcze dla stany nieustalonego i ustalonego oraz równania silnika obcowzbudnego prądu stałego.

Pracę silnika prądu stałego opisują zależności wynikające z praw indukcji elektromagnetycznej i elektrodynamiki: E=k«<IXD, M_e= keOI_a

Przemianom energetycznym zachodzącym w silnikach prądu stałego towarzyszą straty mocy: mechaniczne AP_m oraz wydzielane w uzwojeniu AP_CU i żelazie twornika APFe

Moc pobierana przez silnik: Pi_n=U_ala

Zależność między mocą dostarczoną do silnika P_in, mocą elektromagnetyczną silnika P_e i mocą na wale P, a stratami mocy: P_e=Pin-APcu= U_al_a-R,l_a²=El_a P=P_e-APFe*AP_m

Mocy elektromagnetycznej P_e odpowiada moment elektromagnetyczny M_e rozwijany przez silnik: M_e=Pe/co=El_a/co=k_ed>l_a

Wartość prądu l_a w stanie pracy ustalonej silnika jest proporcjonalna do momentu oporowego M₀ maszyny roboczej i zmienia się ze zmianą M₀ Moment napędowy M_s na wale silnika: M_s=P/co

W stanie ustalonym pracę silnika opisują następujące równania wyprowadzone ze schematu zastępczego:

1. Dla obwodu wzbudzenia lf=U/(Rf+R_fd)

Wartość prądu zależy tylko od napięcia zasilania i rezystancji tego obwodu 2. Dla obwodu twornika U_a=k_eOo)+R_rl_a

Wartość prądu zależy od momentu oporowego M₀ maszyny roboczej, ke-stała zależna od konstrukcji maszyny, E-siła elektromotoryczna indukowana w tworniku silnika, (D-strumień wywołany przez strumień wzbudzenia, co-prędkość kątowa, l_a-prad twornika, U_a-napięcie twornika, R_r-rezystancja obwodu twornika Stan nieustalony to np. rozruch, hamowanie

Schemat zastępczy obcowzbudnego silnika prądu stałego

Silnik napędowy wytwarza moment obrotowy Ms=f( cos), który jest najczęściej momentem napędzającym, a niekiedy momentem hamującym. Maszyna robocza przeciwstawia napędzającemu ją silnikowi moment oporowy M₀=f(coo), który najczęściej działa hamująco. W stanie ustalonym maszyny roboczej M._S=M₀. Jeżeli Ms*M₀ to powstaje moment dynamiczny M._d, powodujący zmianę prędkości kątowej napędu. Moment dynamiczny wymusza stan przejściowy układu napędowego i jest definiowana zależnością M_d=Ms(cD)-Mo(co). Jest to podstawowe równanie ruchu napędu.

Stan ustalony: M_S=M₀ M_d=0 ; co=const; dco/dt=0.

Stan przejściowy: M_S*M₀ M_d*0 ; co^const; dco/dt*0.

Rozruch; przyśpieszenie układu: M_S>M₀ M_d>0; co*consi; dco/dt>0.

Hamowanie; opóźnienie układu: M_S<M₀ M_d<0; co*const; dco/dtcO