ÿþ1 . B u d o w a i z a s a d a d z i a Ba n i a m a s z y n s y n c h r o n i c z n y c h c y l i n d r y c z n y c h i z w y d a t n y m i
b i e g u n a m i ( s i l n i k i , t u r b o g e n e r a t o r y , h y d r o g e n e r a t o r y ) ;
W i r n i k i m a s z y n s y n c h r o n i c z n y c h w y k o n u j e s i w d w o j a k i s p o s ó b , j a k o w i r n i k i c y l i n d r y c z n e ( t z w u t a j o n y m i
b i e g u n a m i ) l u b w i r n i k i z b i e g u n a m i j a w n y m i ( w y d a t n y m i , w y p u k By m i ) . W i r n i k i w y k o n y w a n e s n a o g ó B
j a k o j e d n o l i t e o d k u w k i s t a l o w e . O b w ó d m a g n e t y c z n y w i r n i k a n i e m u s i b y w z a s a d z i e p a k i e t o w a n y z b l a c h
p o n i e w a | p r z y s t a n i e u s t a l o n y m i o b c i |e n i u s y m e t r y c z n y m s t r u m i e D m a g n e t y c z n y j e s t w n i m s t a By . S t o s u j e
s i n i e k i e d y z b y w i r n i k a c y l i n d r y c z n e g o l u b n a b i e g u n n i k i w w i r n i k u z j a w n y m i b i e g u n a m i s k Ba d a n e z
b l a c h c o z m n i e j s z a s t r a t y w i r o p r d o w e , w y w o Ba n e p r z e z p u l s a c j e s t r u m i e n i a w z b a c h i |Bo b k a c h .
A b y z a p e w n i m o |l i w i e n a j k o r z y s t n i e j s z e w a r u n k i o r a z u z y s k a r o z k Ba d i n d u k c j i w s z c z e l i n i e j a k
n a j b a r d z i e j z b l i |o n y d o s i n u s o i d a l n e g o , u z w o j e n i e w z b u d z e n i a w i r n i k a c y l i n d r y c z n e g o u m i e s z c z a s i w
|Bo b k a c h , z a j m u j c y c h t y l k o c z [ ( o k . 2 / 3 ) o b w o d u w i r n i k a . P o w s t a j w t e n s p o s ó b o p r ó c z z b ó w
z w y k By c h t z w . Z b y s z e r o k i e n a o b w o d z i e w i r n i k a . U z w o j e n i e w z b u d z e n i a z a b e z p i e c z a s i p r z e d
w y p a d n i c i e m p r z e d w y p a d n i c i e m z e |Bo b k ó w z a p o m o c k l i n ó w . Z e w z g l d u n a z n a c z n e s i By o d [r o d k o w e
j a k i e d z i a Ba j n a u z w o j e n i e w i r n i k a k l i n y t e w y k o n u j e s i z e s t a l i l u b s t o p ó w n i e m a g n e t y c z n y c h . K l i n y t e
m o g s p e Bn i a r o l p r t ó w k l a t k i t Bu m i c e j l u b r o z r u c h o w e j i w t y m p r z y p a d k u n a l e |y j e z e w r z e
m e t a l i c z n i e p o o b y s t r o n a c h w i r n i k a o d p o w i e d n i m i p i e r [c i e n i a m i . W w i r n i k a c h z b i e g u n a m i j a w n y m i
f u n k c j t a k i e j k l a t k i m o g s p e Bn i a l i t e n a b i e g u n n i k i b d z d o d a t k o w o u m i e s z c z o n e w n i c h p r t y .
W Ba [c i w y r o z k Ba d i n d u k c j i n a o b w o d z i e w i r n i k a z b i e g u n a m i j a w n y m i u z y s k a m o |n a p r z e z n a d a n i e
o d p o w i e d n i e g o k s z t a Bt u n a b i e g u n n i k o m . W t y m c e l u w y k o n u j e s i j e t a k a b y s z c z e l i n a p o w i e t r z n a m i d z y
s t o j a n e m i w i r n i k i e m b y Ba c o r a z g r u b s z a w m i a r w z r o s t u o d l e g Bo [c i o d o s i b i e g u n a .
P r z y c z y n y d l a k t ó r y c h w i r n i k i m a s z y n s y n c h r o n i c z n y c h w y k o n u j e s i b d z j a k o c y l i n d r y c z n e , b d z t e | z
b i e g u n a m i w y d a t n y m i m o |n a p o d z i e l i n a m e c h a n i c z n e i e l e k t r y c z n e . K o n s t r u k c j a w i r n i k a c y l i n d r y c z n e g o
n a d a j e s i d l a m a s z y n s z y b k o b i e |n y c h . W i r n i k z b i e g u n a m i w y d a t n y m i m a w s k i e p r z e k r o j e k t ó r e p r z y
z n a c z n y c h n a p r |e n i a c h s k o n s t r u k c y j n i e k Bo p o t l i w e . M a s z y n y w y d a t n o b i e g u n o w e w y k a z u j c e n n e
w Ba [c i w o [c i p r z y p r a c y s i l n i k o w e j . T y p o w y m w y k o n a n i e m m a s z y n s z y b k o b i e |n y c h ( p = 1 l u b p = 2 ) j e s t
w i r n i k c y l i n d r y c z n y , a m a s z y n w o l n o b i e |n y c h ( p > = 3 ) w i r n i k z b i e g u n a m i j a w n y m i , p r z y c z y m w i r n i k i
s i l n i k ó w w y k o n u j e s i z w y k l e z b i e g u n a m i j a w n y m i .
D u |e g e n e r a t o r y w e l e k t r o w n i a c h n a p d z a n e s p r z e z t u r b i n y p a r o w e l u b w o d n e . Z e w z g l d ó w
e k o n o m i c z n y c h g e n e r a t o r y i t u r b i n y p a r o w e w y k o n u j e s i n a m o |l i w i e d u |e p r d k o [c i o b r o t o w e i d l a t e g o
n a j c z [c i e j s p o t y k a n e s t u r b o g e n e r a t o r y 2 b i e g u n o w e p r a c u j c e p r z y 3 0 0 0 o b r / m i n . W e l e k t r o w n i a c h
j d r o w y c h s t o s u j e s i t u r b o g e n e r a t o r y 4 b i e g u n o w e ( 1 5 0 0 o b r / m i n ) . T y p o w y t u r b o g e n e r a t o r d u |e j m o c y j e s t
m a s z y n o d u |y c h d Bu g o [c i i s t o s u n k o w o m a Be j [r e d n i c y . Zr e d n i c a t u r b o g e n e r a t o r a o g r a n i c z o n a j e s t
w a r t o [c i p r d k o [c i o b w o d o w e j . ( c y l i n d r y c z n e , s z y b k o o b r o t o w e : p = 1 , 2 ; n = 3 0 0 0 , 1 5 0 0 / m i n ; d Bu g i e , o
m a Be j , z e w z g l d ó w w y t r z y m a Bo [c i m e c h a n i c z n e j , [r e d n i c y D < 1 , 1 m ; m o c g r a n i c z n a
P = 1 2 0 0 M W ) ;
H y d r o g e n e r a t o r y s t o n a o g ó B m a s z y n y w o l n o o b r o t o w e ( 6 0 - 6 0 0 o b r / m i n ) o d u |y c h [r e d n i c a c h i
s t o s u n k o w o m a By c h d Bu g o [c i a c h . W d u |y c h h y d r o g e n e r a t o r a c h c h a r a k t e r y s t y c z n e j e s t p i o n o w e p o Bo |e n i e
i c h w a Bu . ( w y d a t n o b i e g u n o w e w o l n o o b r o t o w e p = 2 0 ÷ 4 0 , n = 1 0 0 ÷ 2 0 0 / m i n , k r ó t k i e o z n a c z n e j [r e d n i c y D
= 1 0 ÷ 1 5 m , P = 4 0 0 ÷ 7 0 0 M W ) ;
S t o j a n y m a s z y n o d u |y c h [r e d n i c a c h s k Ba d a j s i z d w ó c h l u b w i c e j c z [c i m . i n . z e w z g l d u n a
k o n i e c z n o [ i c h p o d z i a Bu p r z y t r a n s p o r c i e . P r o b l e m y z w i z a n e z b u d o w m a s z y n w i e l k i c h m o c y :
j e [l i p r z y j z a l - j e d e n z w y m i a r ó w m a s z y n y , t o m o c w y t w o r z o n a j e s t w p r z y b l i |e n i u
f u n k c j P ~ l 4 , s t r a t y m o c y c z y n n e j DðP ~ l 3 , z a [ p o w i e r z c h n i a c h Bo d z e n i a S ~ l 2 . Z a t e m w
m i a r w z r o s t u w y m i a r ó w p o w s t a j e p r o b l e m o d p r o w a d z a n i a c i e p Ba ( u z w o j e n i a c h Bo d z o n e s
w o d l u b w o d o r e m ) . S p r a w n o [ m a s z y n y w z r a s t a z e w z r o s t e m j e j m o c y . M a s z y n y
s z y b k o o b r o t o w e s m n i e j s z e n i | w o l n o o b r o t o w e .
2 . M o d e l m a s z y n y s y n c h r o n i c z n e j w u k Ba d z i e w s p ó Br z d n y c h d - q , i n t e r p r e t a c j a
r e a k t a n c j i m a s z y n y d q X , X , m e t o d y p o m i a r o w e i c h w y z n a c z a n i a ;
P o m i a r r e a k t a n c j i X d i X q m a Be g o p o [l i z g u w y k o n u j e s i w u k Ba d z i e , k t ó r e g o
s c h e m a t p r z e d s t a w i o n y j e s t n a r y s .
S t o j a n m a s z y n y j e s t z a s i l a n y s y m e t r y c z n y m n a p i c i e m t r ó j f a z o w y m o b n i |o n y m t a k , a b y
m a s z y n a n i e z o s t a Ba w c i g n i t a w s y n c h r o n i z m p r z e z m o m e n t r e l u k t a n c y j n y . W i r n i k
n a p d z a n y z p r d k o [c i p o d s y n c h r o n i c z n w i r u j e z n i e w i e l k i m p o [l i z g i e m w z g l d e m p o l a
w i r u j c e g o t w o r n i k a ( s t o j a n a ) . W t e d y p r z y r o z w a r t y m u z w o j e n i u w z b u d z e n i a s i n u s o i d a l n y
p r d t w o r n i k a o c z s t o t l i w o [c i s f j e s t m o d u l o w a n y p r z e b i e g i e m s i n u s o i d a l n y m o
c z s t o t l i w o [c i s 2 s f , w y w o Ba n y m n i e s y m e t r i o b w o d u m a g n e t y c z n e g o . W c h w i l i , g d y o [ p o l a w i r u j c e g o
p o k r y w a s i z o s i p o d Bu |n w i r n i k a , w a r t o [ s k u t e c z n a t e g o p r d u o s i g a
m i n i m u m , a w c h w i l i , g d y o [ p o l a w i r u j c e g o p o k r y w a s i z o s i p o p r z e c z n - m a k s i m u m .
Z m i a n y w a r t o [c i p r d u p o w o d u j n i e w i e l k i e z m i a n y n a p i c i a z a s i l a n i a s t o j a n a , s p o w o d o w a n e s p a d k i e m
n a p i c i a w t r a n s f o r m a t o r z e z a s i l a j c y m . P r z y m i n i m a l n e j w a r t o [c i s k u t e c z n e j p r d u s p a d e k n a p i c i a n a
i m p e d a n c j i t r a n s f o r m a t o r a j e s t m n i e j s z y n i | d l a m a k s y m a l n e j w a r t o [c i s k u t e c z n e j p r d u , s t d n a p i c i e n a
s t o j a n i e o s i g a m a k s y m a l n w a r t o [ s k u t e c z n i o d w r o t n i e c o p r z e d s t a w i o n o n a r y s
P r z e b i e g p r d u i n a p i c i a p r z y p o m i a r z e d X , q X
m e t o d m a Be g o p o [l i z g u , f U n a p i c i e i n d u k o w a n e w u z w o j e n i u w z b u d z e n i a
Z n a j o m o [ m a k s y m a l n y c h i m i n i m a l n y c h w a r t o [c i s k u t e c z n y c h p r d u i n a p i c i a s t o j a n a ,
k t ó r e g o u z w o j e n i e p o Bc z o n e j e s t w g w i a z d , p o z w a l a o b l i c z y s z u k a n e r e a k t a n c j e n a
p o d s t a w i e n a s t p u j c y c h z a l e |n o [c i , w y n i k a j c y c h z w y k r e s ó w w s k a z o w y c h m a s z y n y :
g d z i e : s m a x U - w a r t o [ s k u t e c z n a n a p i c i a m i d z y f a z o w e g o s t o j a n a , o d p o w i a d a j c a
m i n i m a l n e j w a r t o [c i p r d u s t o j a n a s m i n I , s m i n U w a r t o [ s k u t e c z n a n a p i c i a
m i d z y f a z o w e g o s t o j a n a , o d p o w i a d a j c a m a k s y m a l n e j o d c z y t a n e j w a r t o [c i p r d u s t o j a n a
I s m a x . P o p r a w n e w y z n a c z e n i e w a r t o [c i s m i n I , s m a x I j e s t z r e g u By u t r u d n i o n e z p o w o d u d w ó c h
r ó |n y c h w a r t o [c i n a s t p u j c y c h p o s o b i e m a k s i m ó w i m i n i m ó w p r d u .
P i e r w s z y m c z y n n i k i e m w y w o Bu j c y m t e r ó |n i c e s p r d y i n d u k o w a n e w k l a t c e t Bu m i c e j
i l i t y c h e l e m e n t a c h w i r n i k a . S o n e p r z y c z y n m o d u l a c j i p r d u t w o r n i k a p r z e b i e g i e m o
c z s t o t l i w o [c i s 2 s f , z a n i k a j c y m p r z y p o [l i z g u d |c y m d o z e r a . J e g o w p By w e l i m i n u j e s i
p o p r z e z p r z e p r o w a d z e n i e p o m i a r ó w p r z y m o |l i w i e n a j m n i e j s z y m p o [l i z g u - s £ð ð0 , 0 1 .
D r u g i m c z y n n i k i e m j e s t w p By w n a p i c i a r e m a n e n t u ( s z c z t k o w e g o ) s z U , m i e r z o n e g o n a
b i e g u j a Bo w y m p r d n i c y , p r z y z e r o w y m p r d z i e w z b u d z e n i a . J e [l i s z s U >ð ð0 , 3 U k o n i e c z n e j e s t
r o z m a g n e s o w a n i e w i r n i k a p r d e m o n i s k i e j c z s t o t l i w o [c i . W p r z y p a d k a c h , g d y s z s U <ð ð0 , 3 U
p r z y w y z n a c z e n i u r e a k t a n c j i p r d n i c y n a l e |y p r z e p r o w a d z i w n a s t p u j c y s p o s ó b :
W p r z y p a d k u , g d y o t r z y m a n a m e t o d m a Be g o p o [l i z g u w a r t o [ d X z n a c z n i e r ó |n i s i o d
w a r t o [c i t e j r e a k t a n c j i , w y z n a c z o n e j z c h a r a k t e r y s t y k i b i e g u j a Bo w e g o i z w a r c i a , n a l e |y j
o d r z u c i j a k o b Bd n . W t e d y j a k o r e a k t a n c j d X p r z y j m u j e m y w a r t o [ o b l i c z o n
z c h a r a k t e r y s t y k i b i e g u j a Bo w e g o i c h a r a k t e r y s t y k i z w a r c i a , a r e a k t a n c j q X o b l i c z a m y
z g o d n i e z p r o p o r c j X q = X q 1 * X d / X d 1 g d z i e : d 1 X , q 1 X - w a r t o [c i r e a k t a n c j i m a s z y n y
o b l i c z o n e p i e r w o t n i e n a p o d s t a w i e p o m i a r ó w m e t o d m a Be g o p o [l i z g u , d X - w a r t o [
r e a k t a n c j i o b l i c z o n a z c h a r a k t e r y s t y k b i e g u j a Bo w e g o i z w a r c i a .
3 . W y k r e s y w s k a z o w e m a s z y n y s y n c h r o n i c z n e j c y l i n d r y c z n e j d l a s i l n i k a i p r d n i c y , d l a
m a s z y n y p r z e w z b u d z o n e j i n i e d o w z b u d z o n e j ;
W y k r e s w s k a z o w y c y l i n d r y c z n e g o g e n e r a t o r a s y n c h r o n i c z n e g o a ) p r z e w z b u d z o n e g o , b ) n i e d o w z b u d z o n e g o
W y k r e s w s k a z o w y c y l i n d r y c z n e g o s i l n i k a s y n c h r o n i c z n e g o a ) p r z e w z b u d z o n e g o b ) n i e d o w z b u d z o n e g o
4 . F o r m u Ba n a m o m e n t e l e k t r o m a g n e t y c z n y m a s z y n y c y l i n d r y c z n e j i m a s z y n y z
w y d a t n y m i b i e g u n a m i , w y k r e s m o m e n t u s y n c h r o n i c z n e g o g Bó w n e g o i m o m e n t u
r e l u k t a n c y j n e g o w z g l d e m k t a m o c y , z a k r e s p r a c y s t a b i l n e j ;
g d z i e : P - m o c m e c h a n i c z n a o d d a n a , e l P - m o c c z y n n a p o b r a n a , s Wð ð- k t o w a s y n c h r o n i c z n a
p r d k o [ w i r n i k a , f E - s i Ba e l e k t r o m o t o r y c z n a f a z o w a , U - n a p i c i e f a z o w e , I - p r d
f a z o w y , Jð ð- k t m o c y , d X - r e a k t a n c j a s y n c h r o n i c z n a .
Z a k r e s p r a c y s t a b i l n e j :
5 . C h a r a k t e r y s t y k i o p i s u j c e p r a c s a m o t n g e n e r a t o r a s y n c h r o n i c z n e g o ;
I f 0 z n a m i o n o w y p r d w z b u d z e n i a
b i e g u j a Bo w e g o , c z y l i t a k i p r d
w z b u d z e n i a p r z y k t ó r y m n a b i e g u
j a Bo w y m n a p i c i e z n a m i o n o w e U 0 = U N ,
I f k - z n a m i o n o w y p r d w z b u d z e n i a p r z y
z w a r c i u c z y l i t a k i p r d w z b u d z e n i a p r z y
k t ó r y m w s t a n i e z w a r c i a p r d
p r z e t w o r n i k a j e s t z n a m i o n o w y I k = I N . .
I l o r a z z n a m i o n o w e g o p r d u
w z b u d z e n i a b i e g u j a Bo w e g o i
z n a m i o n o w e g o p r d u w z b u d z e n i a p r z y
z w a r c i u
n a z y w a s i s t o s u n k i e m z w a r c i a : o n w i k s z y t y m w i k s z a j e s t p r z e c i |a l n o [
p r d n i c y . P r a k t y c z n i e k k = 0 , 4 - 0 , 7 , p r z y j m u j c w a r t o [c i m n i e j s z e d l a m a s z y n d u |y c h .
C h a r a k t e r y s t y k i z e w n t r z n e p r d n i c y : a ) d l a r ó |n y c h w s p ó Bc z y n n i k ó w m o c y p r z y
s t a By m p r d z i e w z b u d z e n i a , b ) d l a r ó |n y c h w a r t o [c i p r d u w z b u d z e n i a p r z y s t a By m
w s p ó Bc z y n n i k u m o c y , t u d l a o b c i |e n i a r e z y s t a n c y j n e g o
C h a r a k t e r y s t y k i r e g u l a c j i
C h a r a k t e r y s t y k i r e g u l a c j i , o k r e [l a j j a k n a l e |y r e g u l o w a p r d w z b u d z e n i a p r z y z m i a n a c h
o b c i |e n i a p r d n i c y b y u t r z y m a s t a B w a r t o [ n a p i c i a U s t o j a n a , p r z y s t a Be j
w a r t o [c i w s p ó Bc z y n n i k a m o c y c o s jð ði s t a By c h ( z n a m i o n o w y c h ) o b r o t a c h w i r n i k a .
Z a k r e s m o |l i w y c h s t a n ó w p r a c y o g r a n i c z a z n a m i o n o w a w a r t o [ p r d u w z b u d z e n i a
d l a k t ó r e j , p r z y z n a m i o n o w y m n a p i c i u i z n a m i o n o w y m w s p ó Bc z y n n i k u m o c y p r d s t o j a n a m a w a r t o [
z n a m i o n o w . O z n a c z a t o , |e p r d n i c a m o |e p r a c o w a p r z y z n a m i o n o w y c h w a r t o [c i a c h n a p i c i a i p r d u
s t o j a n a n a d o w o l n e o d b i o r y z p o j e m n o [c i o w y m c o s jð ði n a t e o d b i o r y i n d u k c y j n e , d l a k t ó r y c h
g d y | t y l k o w t e d y . A b y p r d n i c a p r a c o w a Ba p r z y m n i e j s z y c h w a r t o [c i a c h n a l e |y
z m n i e j s z y p r d o b c i |e n i a .
C h a r a k t e r y s t y k i r e g u l a c j i p r d n i c y d l a
z n a m i o n o w e g o n a p i c i a s t o j a n a i r ó |n y c h
w s p ó Bc z y n n i k ó w m o c y
6 . S p o s o b y s y n c h r o n i z a c j i i p r z e b i e g s y n c h r o n i z a c j i g e n e r a t o r a s y n c h r o n i c z n e g o z s i e c i ,
w s p ó Bp r a c a m a s z y n y s y n c h r o n i c z n e j z s i e c i , k r z y w e V ;
S y n c h r o n i z a c j a p r d n i c y s y n c h r o n i c z n e j z s i e c i
S y n c h r o n i z a c j a m a s z y n y s y n c h r o n i c z n e j z s i e c i p o l e g a n a p r z y Bc z e n i u d o s i e c i u z w o j e n i a
s t o j a n a m a s z y n y , k t ó r e j w i r n i k z o s t a B n a p d z o n y p r z e z p r z y Bc z o n y s i l n i k ( n p . p r d u s t a Be g o )
d o p r d k o [c i b l i s k i e j p r d k o [c i s y n c h r o n i c z n e j .
W y r ó |n i a s i d w i e m e t o d y s y n c h r o n i z a c j i : s y n c h r o n i z a c j d o k Ba d n ( m a s z y n a p r z e d
p r z y Bc z e n i e m d o s i e c i p r a c u j e j a k o p r d n i c a p r z y p r a c y s a m o t n e j ) i s a m o s y n c h r o n i z a c j
( m a s z y n a p r z e d p r z y Bc z e n i e m d o s i e c i j e s t n i e w z b u d z o n a ) .
W a r u n k i s y n c h r o n i z a c j i d o k Ba d n e j ( w e d Bu g k o l e j n o [c i w a |n o [c i p r z e s t r z e g a n i a ) , p r z y k t ó r e j
w e k t o r y n a p i s i e c i i p r d n i c y p o k r y w a j s i i p o d c z a s Bc z e n i a n i e p o p By n w u k Ba d z i e s i e -
p r d n i c a s y n c h r o n i c z n a p r d y w y r ó w n a w c z e :
- t a s a m a k o l e j n o [ f a z s i e c i i p r d n i c y ,
- - t a s a m a c z s t o t l i w o [ n a p i s i e c i i p r d n i c y ,
- - t e s a m e w a r t o [c i s k u t e c z n e o d p o w i a d a j c y c h s o b i e n a p i s i e c i i p r d n i c y .
S y n c h r o n i z a c j m o |n a p r z e p r o w a d z i , m i e r z c c z s t o t l i w o [c i i
n a p i c i a , s z c z e g ó l n i e n a p i c i e m i d z y w y b r a n f a z a s i e c i i p r d n i c y 0 u n a w o l t o m i e r z u
r ó |n i c o w y m . R ó |n i c a c z s t o t l i w o [c i t y c h n a p i j e s t p r z y c z y n w a h a n i a w a r t o [c i 0 u w
p r z e d z i a l e o d z e r a d o p o d w ó j n e j w a r t o [c i n a p i c i a f a z o w e g o . O c e n s t o p n i a
s y n c h r o n i z a c j i u Ba t w i a o b s e r w a c j a j a s n o [c i [w i e c e n i a t r z e c h |a r ó w e k , k t ó r e m o g b y
p o Bc z o n e w u k Ba d z i e : m i e s z a n y m n a c i e m n o o r a z n a j a s n o
. W u k Ba d z i e m i e s z a n y m p r z y r ó |n i c y c z s t o t l i w o [c i m o |n a o b s e r w o w a k o l e j n e
r o z [w i e t l e n i e |a r ó w e k , d a j c e e f e k t w i r o w a n i a [w i a t Ba ( j e [l i i c h r o z m i e s z c z e n i e t w o r z y
t r ó j k t r ó w n o b o c z n y ) . Z a l e |n i e o d r e l a c j i w a r t o [c i t y c h c z s t o t l i w o [c i z m i e n i a s i k i e r u n e k
w i r o w a n i a . W s t a n i e s y n c h r o n i z m u j e d n a {a r ó w k a z g a [n i e , p o z o s t a Be b d [w i e c i n a j j a [n i e j .
K r z y w e V
K r z y w e V z w a n e t a k z r a c j i s w o j e g o k s z t a Bt u s
r o d z i n z a l e |n o [c i p r d u s t o j a n a ( t w o r n i k a ) o d p r d u
w z b u d z e n i a I = f ( I f ) d l a s t a Be j w a r t o [c i m o c y c z y n n e j
p o b i e r a n e j a l b o o d d a w a n e j d o s i e c i z a s i l a j c e j p r z y
s t a By m n a p i c i u s t o j a n a U = c o n s t i s t a Be j z n a m i o n o w e j
c z s t o t l i w o [c i f n .
Z a k r e s k r z y w e j V d l a s t a b i l n e j p r a c y m a s z y n y p r z y
d a n e j m o c y c z y n n e j o g r a n i c z a l i n i a
g r a n i c y s t a b i l n o [c i , n a k t ó r e j k t m o c y Jð ðw y n o s i
±ð ð9 0 0 . D a l s z e z m n i e j s z a n i e p r d u
w z b u d z e n i a f I z m n i e j s z y m o m e n t ( z a t e m m o c
c z y n n ) m a s z y n y , c o s p o w o d u j e w y p a d n i c i e
m a s z y n y z s y n c h r o n i z m u . Z p r a w e j s t r o n y i o d g ó r y k r z y w V o g r a n i c z a j z n a m i o n o w e
w a r t o [c i p r d u s t o j a n a i p r d u w z b u d z e n i a .
D l a p r d ó w w z b u d z e n i a m n i e j s z y c h o d f 0 I m a s z y n a p r a c u j e w w a r u n k a c h n i e d o w z b u d z e n i a ,
p r z e z c o m a n i e k o r z y s t n y c h a r a k t e r w s p ó Bc z y n n i k a m o c y , z a t e m w y s t p u j e n i e w Ba [c i w y
p r z e p By w m o c y b i e r n e j .
7 . R o z r u c h a s y n c h r o n i c z n y s i l n i k a s y n c h r o n i c z n e g o .
S i l n i k s y n c h r o n i c z n y m a j c y n a w i r n i k u j e d y n i e u z w o j e n i e w z b u d z e n i a n i e m o |e w y k o n a
s a m o d z i e l n i e r o z r u c h u . P r z y n i e r u c h o m y m w i r n i k u z a s i l e n i e u z w o j e D s t o j a n a n a p i c i e m
t r ó j f a z o w y m , a u z w o j e n i a w z b u d z e n i a n a p i c i e m s t a By m p o w o d u j e p o w s t a n i e d w ó c h p ó l
m a g n e t y c z n y c h - j e d n e g o w i r u j c e g o z p r d k o [c i s y n c h r o n i c z n , a d r u g i e g o n i e r u c h o m e g o .
W w y n i k u i c h o d d z i a By w a n i a p o w s t a j e p r z e m i e n n y m o m e n t o b r o t o w y o c z s t o t l i w o [c i
n a p i c i a z a s i l a n i a s f i w a r t o [c i [r e d n i e j r ó w n e j z e r u . M o m e n t w y t w o r z o n y p r z e z s i l n i k m a
z e r o w [r e d n i w a r t o [ r ó w n i e | p r z y k a |d y c h o b r o t a c h w i r n i k a n , r ó |n y c h o d
s y n c h r o n i c z n y c h s n . C z s t o t l i w o [ z m i a n m o m e n t u z m i e n i a s i w t e d y z p o [l i z g i e m w i r n i k a i w y n o s i s s f .
P r z y t a k z n a c z n e j c z s t o t l i w o [c i z m i a n m o m e n t u w i r n i k n i e m o |e r u s z y , z e
w z g l d u n a s w b e z w Ba d n o [. R o z p d z e n i e s i l n i k a d o p r d k o [c i s y n c h r o n i c z n e j m o |n a
p r z e p r o w a d z i z a p o m o c d o d a t k o w e g o n a p d u a l b o m e t o d r o z r u c h u a s y n c h r o n i c z n e g o .
W d r u g i m p r z y p a d k u w i r n i k i s i l n i k ó w s y n c h r o n i c z n y c h w y p o s a |a s i d o d a t k o w o w k l a t k ,
p o d o b n d o s t o s o w a n y c h w s i l n i k a c h i n d u k c y j n y c h . W w i r n i k a c h w y d a t n o b i e g u n o w y c h j e j
r o l s p e Bn i a j c z a s e m l i t e n a b i e g u n n i k i , w k t ó r y c h m o g p By n p r d y w i r o w e . W t y c h
o b w o d a c h p o d o b n i e j a k w s i l n i k u i n d u k c y j n y m i n d u k u j s i p r d y , k t ó r e w s p ó Bd z i a Ba j c z
p o l e m w i r u j c y m w y t w o r z o n y m p r z e z u z w o j e n i e s t o j a n a w y t w a r z a j m o m e n t
a s y n c h r o n i c z n y d o p r o w a d z a j c y w i r n i k d o p r d k o [c i p o d s y n c h r o n i c z n e j . D a l s z e o s i g n i c i e
p r d k o [c i s y n c h r o n i c z n e j z a l e |y o d b u d o w y w i r n i k a . G d y w i r n i k j e s t c y l i n d r y c z n y , n a l e |y
p o p r z e z z a s i l e n i e u z w o j e n i a w z b u d z e n i a w y t w o r z y w o l n o z m i e n n y m o m e n t s y n c h r o n i c z n y ,
w y s t a r c z a j c y d l a p r z y s p i e s z e n i a w i r n i k a d o p r d k o [c i s y n c h r o n i c z n e j . W s i l n i k a c h
w y d a t n o b i e g u n o w y c h r o l m o m e n t u s y n c h r o n i c z n e g o s p e Bn i a m o m e n t r e l u k t a n c y j n y r T ,
d l a t e g o t e | z a s i l a n i e w z b u d z e n i a d l a w c i g n i c i a w i r n i k a w s y n c h r o n i z m j e s t k o n i e c z n e p r z y
o b c i |e n i u s i l n i k a m o m e n t e m w i k s z y m o d r T - c z y l i o d o k . 0 , 2 N T . C z s t o t l i w o [ m o m e n t u
r e l u k t a n c y j n e g o j e s t d w a r a z y w i k s z a n i | d l a m o m e n t u g Bó w n e g o , s t d k l a t k a r o z r u c h o w a
m u s i b y t a k z a p r o j e k t o w a n a , a b y k o Dc o w y p o [l i z g b y B j a k n a j m n i e j s z y .
P o n i e w a | w p o c z t k o w y m o k r e s i e r o z r u c h u w r o z w a r t y m u z w o j e n i u w z b u d z e n i a
i n d u k o w a Bo b y s i d u |e n a p i c i e ( z a l e |n e o d z m i a n s t r u m i e n i a w c z a s i e ) n a c z a s r o z r u c h u
w z b u d z e n i e s i z w i e r a . Z w a r c i e p o w o d u j e j e d n a k p r z e p By w w e w z b u d z e n i u p r d u
p r z e m i e n n e g o o c z s t o t l i w o [c i s s f , k t ó r y o d d z i a Bu j e n i e k o r z y s t n i e n a p r z e b i e g r o z r u c h u . P r d
t e n w y t w a r z a b o w i e m p r z e m i e n n e p o l e m a g n e t y c z n e , n i e r u c h o m e w z g l d e m w i r n i k a , k t ó r e
m o |n a r o z Bo |y n a d w a p o l a k o Bo w e , w i r u j c e w z g l d e m w i r n i k a :
- w s p ó Bb i e |n e , w i r u j c e z g o d n i e z p r d k o [c i
- p r z e c i w b i e |n e , w i r u j c e p r z e c i w n i e z p r d k o [c i
I c h p r d k o [c i w z g l d e m s t o j a n a w y n o s z :
g d z i e : s - p o [l i z g , n - c h w i l o w e o b r o t y w i r n i k a , s n - o b r o t y s y n c h r o n i c z n e
M o m e n t o d p o l a w s p ó Bb i e |n e g o 1 T d o d a j e s i d o m o m e n t u a s y n c h r o n i c z n e g o a s T ( s o n e
n i e r u c h o m e w z g l d e m s i e b i e ) , n a t o m i a s t m o m e n t o d p o l a p r z e c i w b i e |n e g o 2 T w y w o Bu j e
s i o d Bo w c h a r a k t e r y s t y c e m o m e n t u - t z w . e f e k t G ö r g e s a , k t ó r e m o |e s p o w o d o w a u t k n i c i e
s i l n i k a p r z y p o Bo w i e o b r o t ó w s y n c h r o n i c z n y c h ( s »ð ð0 , 5 ) . A b y o g r a n i c z y s p a d e k [r e d n i e j
w a r t o [c i w y p a d k o w e g o m o m e n t u w T u z w o j e n i a
w z b u d z e n i a n i e z w i e r a s i b e z p o [r e d n i o , l e c z
p r z e z r e z y s t a n c j r ó w n 8 ÷ 1 0 r e z y s t a n c j o m
w z b u d z e n i a . P r z e b i e g m o m e n t u 2 T n i e j e s t
s y m e t r y c z n y w z g l d e m p u n k t u s 0 , 5 n , g d y | z e
w z r o s t e m o b r o t ó w m a l e j e n a p i c i e
i n d u k o w a n e w z w a r t y m u z w o j e n i u w z b u d z e n i a
( z a t e m w y t w o r z o n y m o m e n t 2 T ) , a | d o z e r a
d l a o b r o t ó w s y n c h r o n i c z n y c h .
P o o s i g n i c i u p r z e z w i r n i k o b r o t ó w b l i s k i c h
s y n c h r o n i c z n y m r o z w i e r a s i o b w ó d
w z b u d z e n i a i z a s i l a j e z p o m i n i c i e m d o d a t k o w e j
r e z y s t a n c j i s t a By m p r d e m . S i l n i k w y t w a r z a
w o l n o z m i e n n y w z g l d e m w i r n i k a ( z u w a g i n a
m a By p o [l i z g ) m o m e n t s y n c h r o n i c z n y , k t ó r y
p r z y s p i e s z a w i r n i k d o s t a n u s y n c h r o n i z m u .
W y p a d k o w a c h a r a k t e r y s t y k a m o m e n t u w T j e s t p r a w d z i w a t y l k o d l a s t a n ó w u s t a l o n y c h ,
s t a n o w i w i c t y l k o u [r e d n i e n i e r z e c z y w i s t e g o p r z e b i e g u m o m e n t u e T p o d c z a s r o z r u c h u , k t ó r y
j e s t t y p o w y m s t a n e m d y n a m i c z n y m i p r z e b i e g a b a r d z o s z y b k o . C z s t o t l i w o [ o s c y l a c j i
m o m e n t u j e s t d w u k r o t n i e w i k s z a o d a n a l o g i c z n y c h w s i l n i k a c h i n d u k c y j n y c h i w y n o s i s 2 s f ,
m a l e j c z e w z r o s t e m o b r o t ó w w i r n i k a .
W a r t o [ m o m e n t u w T d l a p o [l i z g u s =ð ð0 , 0 5 n a z y w a s i m o m e n t e m p o d s y n c h r o n i c z n y m , l u b
z n a m i o n o w y m m o m e n t e m w p a d u .