Rys. 1. Typowe charakterystyki mechaniczne silników elektrycznych 1 - synchroniczna, 2 - bocznikowa, 3 - szeregowa [4, s. 144]
Charakterystykę idealnie sztywną mają silniki synchroniczne, dla których prędkość kątowa jest niezależna od momentu oporowego w zakresie od wartości zerowej do wartości maksymalnej, po przekroczeniu której silnik wypada z synchronizmu.
Charakterystykę sztywną mają silniki indukcyjne, silniki bocznikowe prądu stałego oraz silniki bocznikowe komutatorowe prądu przemiennego. Charakteryzują się one nieznaczną zależnością prędkości obrotowej od momentu oporowego.
Charakterystykę miękką mają silniki szeregowe prądu stałego i silniki szeregowe komutatorowe prądu przemiennego, które charakteryzuje duża zależność prędkości kątowej od momentu oporowego (prędkość znacznie się zmniejsza wraz ze wzrostem obciążenia).
Sztywność charakterystyki jest określona przez względny spadek prędkości kątowej Aco (%) przy zmianie momentu silnika M od 0 do Mn i jest określony wzorem:
A<d = -100%
gdzie: coo - prędkość idealnego biegu jałowego, w rad s'1; con - prędkość znamionowa, w rad-s'1. Gdy Aco < 10% - charakterystykę zalicza się do sztywnych. Jeżeli charakterystyka została wyznaczona przy znamionowych parametrach napięcia zasilającego twomik silnika, to nazywamy ją charakterystyką naturalną. Charakterystyki wyznaczone dla innych napięć nazywamy sztucznymi.
Silniki wykonawcze
Silniki elektryczne stosowane jako elementy wykonawcze (np. w serwomechanizmach) muszą spełniać określone wymagania, tj.:
- łatwość sterowania w szerokich granicach prędkości obrotowej ze zmianą kierunku ruchu włącznie,
- duża szybkość reagowania na zmianę sterowania,
- liniowość charakterystyk,
- duży moment rozruchowy,
- możliwość pracy przy nieruchomym wirniku,
- samohamowność,
- wysoka niezawodność,
- małe wymiary.
Wymagania te najlepiej spośród wszystkich silników prądu stałego i silników prądu przemiennego spełniają: silnik wykonawczy indukcyjny dwufazowy i silnik wykonawczy obcowzbudny prądu stałego. Ponadto dla potrzeb automatyki skonstruowano specjalne silniki elektryczne, np.: silniki momentowe, niektóre silniki synchroniczne, ale głównie silniki krokowe.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8