Silnik elektryczny obcowzbudny

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj

Silnik elektryczny obcowzbudny - silnik elektryczny prądu stałego, w którym uzwojenie wzbudzające jest zasilane z oddzielnego źródła napięcia (innego niż uzwojenie twornika).

Silniki obcowzbudne ze względu na identyczne właściwości z silnikami wzbudzanych magnesami trwałymi rozpatruje się je łącznie. Silniki tego typu stosuje się przeważnie jako silniki prądu stałego o dużym zakresie zmian prędkości obrotowej. W obu przypadkach strumień magnetyczny jest stały, a do zmiany prędkości obrotowej wykorzystuje się napięcie twornika (wirnika). Przy stałym napięciu twornika moment obrotowy zmniejsza się w miarę wzrostu prędkości obrotowej. Prąd twornika jest proporcjonalny do momentu napędowego.

Ważniejsze wzory:

 E = c_e \cdot \Phi \cdot \omega_m
 M_e = c_e \cdot \Phi \cdot I_t
 P_e = E \cdot I_t
 M_e = {P_e \over \omega_m}
 P_e = M_e \cdot \omega_m
 P_m = M_m \cdot \omega_m
 \omega_m = \frac{U_t}{c_e \cdot \Phi} - \frac{R_z}{(c_e \cdot \Phi)^2} \cdot M_e
 \omega_0 = \frac{U_t}{c_e \cdot \Phi}
 C_m = \frac{R_z}{(c_e \cdot \Phi)^2}
 \omega_m = \omega_0 - \C_m \cdot M_e
 \omega_m = \frac{U_t}{c_e \cdot \Phi} - \frac{R_z + R_r}{c_e \cdot \Phi} \cdot I_t

gdzie:

  • E -Siła elektromotoryczna (SEM)
  •  c_e - Stała wynikająca z konstrukcji silnika
  •  \omega_m -Prędkość kątowa z jaką wiruje twornik
  •  \Phi -Strumień magnetyczny wytwarzany przez elektromagnesy
  •  M_e -Moment elektromagnetyczny wytwarzany przez silnik
  •  M_m -Moment mechaniczny wytwarzany przez napędzane przez sinik urządzenie.
  •  I_t -Prąd twornika
  •  P_e -Moc elektryczna w obwodzie twornika, która zamieniana jest na moc mechaniczną.
  •  P_m -Moc mechaniczna
  •  U_t -Napięcie twornika
  •  R_r -Rezystancja regulacyjna
  •  R_z -Rezystancja zastępcza układu
  •  \omega_0 -Prędkość biegu jałowego, największa prędkość jaką może osiągnąć silnik
  •  C_m -Współczynnik nachylenia charakterystyki mechanicznej

Powyższe wzory są również słuszne dla silników elektrycznych bocznikowych. Silniki obcowzbudne stosuje się w trakcji elektrycznej (tramwaje, kolej), w maszynach wyciągowych, dźwigach. Silnik obcowzbudny wraz z regulatorem obrotów może być zasilany z jednego źródła napięcia, wówczas regulacja prędkości może odbywać się przez zmianę napięciem zasilania twornika lub rzadziej przez zmianę strumienia wzbudzenia oraz obciążeniem dodatkową rezystancją regulacyjną.

Bibliografia[edytuj | edytuj kod]

  1. "Urządzenia i systemy mechatroniczne" prof. dr hab. inż. Mariusz Olszewski