Podstawy automatyki – regulacja prędkości silników

Dzisiejszym odcinkiem zaczynamy drugi dział cyklu – dotyczący techniki napędowej. W jaki sposób można regulować prędkość obrotową silnika elektrycznego? Czy falownik to poprawna nazwa? Czym jest układ łagodnego startu? Odpowiedzi na te pytania Czytelnicy znajdą w najbliższych odcinkach.

Podstawy teoretyczne

Możliwości regulacji prędkości obrotowej silników zależą od typu silnika. Dla silników prądu stałego istnieje możliwość regulacji prądu wzbudzenia lub napięcia zasilającego. Dla silników prądu zmiennego można stosować zmianę napięcia zasilającego lub częstotliwości oraz zmianę rezystancji w obwodzie wirnika (wyłącznie dla silników pierścieniowych). Poza tym dla rozruchu silników DC stosuje się dodatkowe oporniki rozruchowe. Ponadto w lokomotywach elektrycznych jest używane bocznikowanie (dla silników szeregowych).

Silniki prądu stałego

Wyróżniamy trzy podstawowe typy silników prądu stałego, w zależności od konfiguracji obwodu wzbudzenia: bocznikowe, szeregowe i bocznikowo–szeregowe – rysunek 1 (według: https://elektronikab2b.pl/). Silniki szeregowe wymagają rozruchu pod obciążeniem, ich praca na biegu jałowym jest niemożliwa – silnik rozbiega się (prędkość obrotowa gwałtownie wzrasta powyżej maksymalnej dopuszczalnej) i ulega uszkodzeniu. Mają jednak duży moment rozruchowy, dlatego powszechnie były stosowane w lokomotywach elektrycznych.

Regulacja prędkości silników DC to regulacja prądu wzbudzenia. W silnikach bocznikowych wymaga to zmiany rezystancji tego obwodu. W silnikach szeregowych również jest to zmiana rezystancji w obwodzie wzbudzenia, będącym jednocześnie obwodem zasilającym wirnik. Z tego względu w praktyce rezystory silnika szeregowego są rezystorami dużej mocy (gdyż przepływa przez nie prąd rzędu kilkudziesięciu lub setek amperów). W obwodach wzbudzenia silników bocznikowych przez rezystory wzbudzenia przepływa prąd kilkunastu amperów, co generuje mniejsze straty (ciepło).
(…)

——– ciach! ——–

To jest tylko fragment artykułu, którego pełna wersja ukazała się w numerze majowym czasopisma Zrozumieć Elektronikę (ZE 5/2024). Pełną wersję czasopisma znajdziesz pod tym linkiem. Natomiast niepełna, okrojona wersja, pozwalająca zapoznać się z zawartością numeru ZE 5/2024 znajduje się tutaj.

Mateusz Ostrycharz
elektryk.mo@gmail.com

 

Uwaga! Osoby, które nie są (jeszcze) stałymi Patronami ZE, mogą nabyć PDF-y z pełną wersję tego numeru oraz wszystkich innych numerów czasopisma wydanych od stycznia 2023, „stawiając kawę” (10 złotych za jeden numer czasopisma w postaci pliku PDF).
W tym celu należy kliknąć link (https://buycoffee.to/piotr-gorecki), lub poniższy obrazek

Następnie wybrać:
– jeśli jeden numer ZE – 10 zł,
– jeśli kilka numerów ZE – WSPIERAM ZA. I tu wpisać kwotę zależną od liczby zamawianych numerów – wydań (N x 10 zł),
Wpisać imię nazwisko.
Podać adres e-mail.
Koniecznie zaznaczyć: „Chcę dołączyć wiadomość dla Twórcy” i tu wpisać, który numer lub numery mamy wysłać na podany adres e-mailowy. Jeśli ma to być numer z tym artykułem trzeba zaznaczyć, że chodzi o ZE 4/2024.
UWAGA!!! E-mail z linkiem do materiałów (weTransfer) wysyłamy zazwyczaj w ciągu 24 godzin. Czasem zdarza się jednak, że trafia do spamu. Jeśli więc nie pojawi się w ciągu 48 godzin prosimy sprawdzić w folderze spam, a ewentualny problem zgłosić na adres: kontakt@piotr-gorecki.pl.