w1 napędy elektro.pdf

I. WSTĦP

1. Zasada dziaþania maszyny elektrycznej

Wspþczesna elektromechanika zaczħþa siħ od prawa Faradaya. Odkrycie zawiera siħ w tym,

Ňe siþa elektromotoryczna (napiħcie indukowane) w przewodniku moŇe powstaę w trzech

przypadkach:

a) przy przemieszczaniu przewodnika wzglħdem pola magnetycznego,

b) przy przemieszczaniu magnesu wzglħdem przewodnika,

c) przy zmianie prĢdu w drugim przewodniku.

Najprostsza maszyna elektryczna (elektromechaniczny przetwornik energii) skþada siħ z

cewki zawierajĢcej pewnĢ liczbħ zwojw poþĢczonych szeregowo (Rys. 1). Cewka poþĢczona

jest do zestykw Ļlizgowych wykonanych w postaci dwch pierĻcieni lub pþpierĻcieni oraz

szczotek. Magnesy trwaþe mogĢ byę zastĢpione elektromagnesami.

Rys. 1

Rys. 2

Rys. 3

JeĻli do uzwojenia umieszczonego w wirniku doprowadzi siħ prĢd przemienny (poprzez

pierĻcienie Ļlizgowe), w rozpatrywanej maszynie rozpocznie siħ przemiana energii

elektrycznej w mechanicznĢ.

JeĻli poprzez pierĻcienie Ļlizgowe popþynie do uzwojenia prĢd staþy, wirnik zatrzyma siħ w

poþoŇeniu neutralnym, przy ktrym pþaszczyzna uzwojenia jest prostopadþa do linii indukcji

pola magnetycznego (rys. 2), a proces nieprzerwanego przetwarzania energii nie wystĢpi.

Aby spowodowaę ciĢgþe wirowanie wirnika naleŇy przeciĢę pierĻcieı Ļlizgowy, tworzĢc

dwuwycinkowy komutator. Wwczas przy przejĻciu cewki przez poþoŇenie neutralne,

kierunek prĢdu w uzwojeniu ulega zmianie, co powoduje dalszy ruch wirnika. W uzwojeniu

wirnika popþynie wtedy prĢd przemienny, a komutator jest mechanicznym przeksztaþtnikiem

prĢdu staþego w przemienny.

Zestyki Ļlizgowe moŇna wykonaę w postaci pierĻcieni i szczotek, ale wtedy naleŇy doþĢczyę

jeszcze do nich przemiennik czħstotliwoĻci, wykonany np. na elementach pþprzewodnikowych.

PodsumowujĢc, w maszynie prĢdu staþego, tak samo jak w maszynie prĢdu przemiennego, w

uzwojeniu twornika (uzwojenie tworzĢce pole magnetyczne) pþynie prĢd przemienny.

W maszynie elektrycznej (rys. 1) w pewnych chwilach uzwojenie wirnika zostaje zwierane, a

prĢd w nim podlega procesom komutacji. Prowadzi to do nierwnomiernoĻci prħdkoĻci

kĢtowej wirnika i do skokw wartoĻci prĢdu w uzwojeniu wirnika. Aby ograniczyę te

niepoŇĢdane zjawiska, powiħkszamy liczħ cewek oraz liczbħ wycinkw komutatora (rys. 3).

Aby uzyskaę pole wirujĢce, naleŇy w okreĻlony sposb rozþoŇyę uzwojenia i zasilaę je

napiħciami przemiennymi przesuniħtymi w czasie. W przypadku trjfazowego ukþadu napiħę