1 

WADY I ZALETY SILNIKÓW.  
Zalety: Moc od mW do MW 2) Duży zakres obrotów 3) mogą być : zewnętrzne, wewnętrzne 
4) niezawodne w pracy 5) mogą pracować we wszystkich kwadrantach 6) równomierny bieg 
(silnik  DC  pracują  nierównomiernie  poniżej  20obr/min)  7)  są  ciche  8)  prosta  konserwacja, 
ekologicznie czysty. Wady: 1) konieczność dostarczania ciągłego prądu kablami 2) nasycanie 
obwodu  magnetycznego  (niekorzystny  stosunek  moc/masa)  3)  wrażliwość  na  długotrwałe 
przeciążenia (temp.izolacji) 4) brak małych obrotów (przekładnie).  
NAPĘD. RÓWNANIE DYNAMIKI NAPĘDU.  

 

Napęd  – 

Rys

.1.  Stany  pracy  napędu:  1)  Stan  ustalony  (statyczny)  =const  ,V=const, 

d/dt=0, dV/dt=0  2)Stan nieustalony (dynamiczny)  =var ,V=var, d/dt≠0, dV/dt≠0 .Jeżeli 
silnik  wytwarza  M  a  maszyna  działa  M

0

  (moment  oporowy).  M

n

  –M

0

  =M

d

  –moment 

dynamiczny;  M

0

  =M

u

  –M

s

  –  uzyteczny  M

s

  –strat;  M

d

  –pozwala  na  rozruch  i  hamowanie; 

Energia 

układu 

E

k

=J

2

/2 

J- 

moment 

bezwładności; 

P

d

=dU

k

/dt= 

(d/dt)J

2

/2= 

Jd/dt+(

2

/2)(dJ/dt)  –moc  potrzebana  na  zmiane  dynamiki;  M=P/;  M

d

=J(d/dt)+ 

(/2)dJ/dt;  =d/dt    ,  dJ/dt=(dJ/d)(d/dt)=dJ/d  ,    M

d

=(

2

/2)(dJ/d)+Jd/dt; 

Przyjmijmy  że  J=const;  M

d

=M

n

-M

o

=jd/dt  –równanie  dynamiki  napędu.  Moment 

wytwarzany  przez  silnik  którego  znak  jest  zgodny  z  kierunkiem  prędkości  nazywamy 
napędem  i  oznaczamy  „+”.  Moment  wytwarzany  przez  silnik  o  zwrocie  przeciwnym  do 
prędkości nazywamy hamującym i oznaczamy „-” Moment oporowy (statyczny) - moment 
jaki  przeciwdziała  ruchowi.  Wyróżnia  się  dwa  typy  momentów  oporowych  :1)Reakcyjny 
M

opr

  –  M

r

  (bierny)    Jest  to  moment  skierowany  zawsze  przeciwnie  do  kierunku  ruchu  (np. 

tarcie).  2)Potencjalny  (czynny).  Jest  to  moment  skierowany  w  określonym  kierunku 
niezależnie od prędkości(podnoszenie-opuszczanie ciężaru). 

 

 

Rys

.2.  M

0

=f(,,d/dt,...,t)  Ograniczamy  się  do  M

0=

f().  Momenty  oporowe. 

M

op

=M

0

+k. 

 

 

2 

 

 

Rys

.3.  (1)mechanizmy  podnoszenia,  jazdy,  taśmociągi  M=const.  (2)  M=k  -  maszyny  do 

gładzenia  włókna,  moment  na  wale  prądnicy.  I

m

=const.,  I

obc

=const.  (3)  M=k

1



2

  –  moment 

wentylatorowy  pompy  i  wirówki  odśrodkowej.  (4)  M=k/  -  maszyny  do  nawijania  drutu 
taśmy,  obrabiarki  skrawaniem.  Przeliczanie  momentów  obrotowych  do  prędkości  silnika 
(przeliczanie  momentów  na  wał):  M

opz

  –moment  oporowy  zastępczy(odczuwany  na  wale 

silnika).  Wychodząc  z  bilansu  mocy.  M

opz

=M

opm

*

m

/

s

=M

opm

/i  .  Uwzględniając  straty 

przekładni  i  jej  sprawność.  Straty  mogą  pomagać  lub  przeszkadzać  w  zależności  od tego co 
robimy(np. podnosimy, opuszczamy). 

 

 

Rys

.4.  M

opz

=M

opm

/i*  „podnoszenie”  M

opz

=M

opm

*/i  „opuszczanie”  Dla  strat  w  przekładni 

takich samych dla podnoszenia i opuszczenia. Podnoszenia: M=(M

opz

)

ze stratami 

–(M

opz

)

bez strat 

; 

M=M

opm

/i*-M

opm

/i 

= 

(M

opm

/i)((1/)-1)= 

(M

opm

/i)(1-)/ 

Opuszczanie 

(M

opz

)

opuszczanie

=(M

opz

)

baz  strat 

–M=(M

opm

/i)-(M

opm

/i)((1-)/) , (M

opz

)

opuszczanie

=(M

opm

/ i)(1-(1-

)/)=(M

opm

/i  )((-1+2)/)  .  Przy  opuszczaniu  mamy  3  przypadki  1)>0,5  ;  M

opz

>0  ;  jażeli 

opuszczamy  ciężar  silnik  musi  wytworzyć  moment  hamujący  w  kierunku  podnoszenia.  
2)<0,5  ;  M

opz

<0  ;  ciężar  nie  pokona  strat  w  przekładni  silnik  musi  wytworzyć  moment 

napędowy w kierunku opuszczania (siłowe  opuszczanie ładunku).  3) =0,5  ; M

opz

=0  ciężar 

wisi na linie, pozostaje nieruchomy.  

 

3 

 

Przeliczanie  momentu  bezwładności  - 

Rys

.5.  E

k

  silnika  musi  być  równa  E

k

  reszty  układu 

E

k

=J

2

/2  ,  J

2

=

s

2

/2=J

s

(

s

2

/2)  +  J

1

(

s

2

/2)  +  J

z

(

z

2

/2)  +  J

m

(

z

2

/2)  +  J

b

(

z

2

/2)  +  m

2

/2  ; 

J

z

=J

s

+J

1

+  (J

z

+  J

m

+  J

b

)/i

2

  +m

2

/

s

2

  .  Jeżeli  przełozenie  jest  zmniejszające  to  J

z

+  J

m

+  J

b

  ma 

mały  wpływ  bo  i>1  1>>1.  Odwrotnie  jest  dla  zwiększającego  i.  J[kgm

2

]        J=Gd

2

/4  (Gd

2

- 

moment zamachowy).  Stany dynamiczne napędów 1)Rozruch 2)Hamowanie.  
ROZRUCH SILNIKÓW OBCOWBUDNYCH DC.  
Dla silników od kilku do kilkudziesięciu kW, =5,10%  

 

Rys

.7.    dla  =5%,  I

R

=20I

N

  ;  =10%,  I

R

=  10I

N

  .  Dla  większych  mocy  silników    jest 

mniejsza.  Zakładamy  że  I

Pmax

-  maksymalny  jaki  chcemy  mieć,  żeby  nie  był  większy.  I

R

 

można  ograniczyć  U  lub  R  np.  rezystor  dodatkowy.  Zmniejszenie  U  zasilania  jest 
korzystniejsze niż włączanie R

d

.  

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

4 

HAMOWANIE SILNIKÓW OBCOWZBUDNYCH DC.  
=(U-I

t

R

t

)/c , M

n

= c*I

t

 , =(U/ c)-MR

t

/( c)

2

=

o

-

n

  

 

Rys

.6.  Dla  U=U

n 

i  =

n

  jest  to  charakterystyka  naturalna,  inne  wartości  U,    - 

charakterystyka 

sztuczna. 

Hamowanie: 

1) 

Odzyskowe 

2)Dynamiczne 

3)przez 

przeciwwłączenie  Ad1) Występuje ono dla >idealnego biegu jałowego  

 

Rys

.8. Hamowanie odbywa się dla <

B

  

 

Rys

.9.  Jest to hamowanie z oddawaniem energii do sieci dla >idealnego biegu jałowego. 

Ad2)  dynamiczne-  Polega  na  odłączeniu  silnika  od  sieci  i  przyłączeniu  na  jego  zaciski 
opornika.  Wzbudzenie  pozostaje  bez  zmian.  Dla  momentu  reakcyjnego  U=E-I

t

*Rt,  I

t

=(U-

E)/R

t

 , Prze hamowaniu 0=E+I

t

(R

t

+R

h

) , I

t

=-E/(R

t

+R

n

) =-c/(R

t

+R

h

) 

 

5 

 

 

Rys

.10.  Wyłączenie po pewnym czasie R

h

- zwiększa się M

d

 i mamy szybsze hamowanie. R

n

 

dobieramy na pewną wartość I

t

 Prąd płynący przy R

n

=0 byłby bliski I

r

  

 

Rys

.11.  zaleta: prostota, wada: maleje intensywność ze zmianą prędkści. Dla potencjalnego  

 

Rys

.12.    trzeba  dla  =0  zastosować  hamulec  mechaniczny.  Cała  energia  zostaje  całkowicie 

tracona  w  tworniku  R

n

  (jaką  posiada  silnik  E

k

=J

2

/2)  .  Ad3)  Hamowanie  przez 

przeciwwłączenie polega na względnej zmianie kierunków obrotów i momentu obrotowego  

 

6 

 

Rys

.13.  Przy takim włączeniu podwaja się siła elektromot.i prąd płynący wynosi 2x I

p

 –prąd 

rozruchowy  ,  hamowanie  jest  bardziej  intensywne.  Pkt.  C  silnik  ma  =0.  Jeżeli  nic  nie 
robimy  to  silnik  zacznie  się  obracać  w  drugą  stronę  Włączając  R

d

  poruszamy  się  po  B’C’  i 

wtedy silnik nie ruszy w drugą stronę bo M

opr

>M

N

 lecz prąd będzie płyną i silnik będzie się 

nagrzewał.  W  obu  przypadkach  trzeba  go  odłączyć  od  sieci.  Przy  momencie  oporowym 
potencjalnym  charakterystyka  jest  podobna  tylko  trzeba  włączyć  hamulec  mechaniczny.  W 
przeciwnym  razie  nastąpi  rozruch  w  przeciwną  stronę  i  wirowanie  z  prędkością  

m

  .  Przy 

momencie potencjalnym nie trzeba zmieniać kierunku przepływu prądu.  

 

Rys

.14.    Zwiększając  rezystor  dodatkowy  można  uzyskać  OD.  Nie  jest  to  dobre  bo  mała 

zmiana  rezystancji  powoduje  dużą  zmianę  prędkości.  Jest  to  bardzo  szybkie  hamowanie, 
należy  zastosować  należy  zastosować  układ  który  wyłączy  napięcie  od  silnika.  Przy 
hamowaniu są straty energii. Jest ona równa 3xE

k

 układu.  

STEROWANIE PRĘDKOŚCI SILNIKÓW DC.  
Sterowanie  prędkości  nazywamy  wymuszone  przez  urządzenie  lub  przyrząd  zmiany 
prędkości silnika. Osiągnięty poziom silnika będzie się zmieniał z charakterystyką. Napędem 
regulowanym  nazywamy  napęd  którego  prędkość  można  sterować  skokowo  lub  ciągle. 
Zakres  regulacji  prędkości  –  jest  to  stosunek  prędkości  max  do  min  przy  znamionowym 
obciążeniu i narzuconej przeciążalności J lub M. Obydwie te prędkości winny być osiągnięte 

 

7 

bez  przekroczenia  dopuszczalnego  ze  względów  technologicznych  względnego  biegu 
prędkości. 

 

 

Rys

.15.   =

max

/

min

=x:1 , względny spadek prędkości 



=/

0

 

d

=

d

/

0

 

d

-duże 



-

małe. Kryteria Regulacji :-zakres regulacji, -płynność regulacji, -względy ekonomiczne  

 

Rys

.16.        =(U-I

t 

∑R)/c=U/-  I

t 

∑R/c=U/c-M∑R  /(c)

2

=

0

-.  PRĘDKOŚĆ 

SILNIKÓW OBCOWZBUDNYCH MOŻNA REGULOWAĆ PRZEZ:  
1)Zmiana  napięcia  zasilania  2)Zmiana  rezystancji  twornika  3)  Zmiana  strumienia 
wzbudzenia. Zmiana napięcia (stały strumień bez reakcji twornika) 
 
  

 

8 

 

Rys

.17. 1)U=Var, ∑R

t

=const=R

t

, =const . Cechy: charakterystyka tworzy rodzina prostych 

równoległych.  Dolna  charakterystyka  ogranicza  przecinalnością  a  górna  wartościami 
znamionowymi.  Nie  podnosi  się  napięcia  znamionowego,  ze  względu  na  wytrzymałość 
dielektryczną izolacji (regulacja w dół). Duży zakres regulacji 5:1, 8:1. Jest to regulacja przy 
stałej  wartości  momentu  i  zmiennej  mocy.  P=M,  M=cI

t

=const.  Zmiana  rezystancji  w 

rezystancji twornika.  

 

Rys

.18.    2)  ∑R

t

=var  ,  =const,  U=const.Cechy:  1)regulacjia  w  dół  2)zakres  regulacji  jest 

mały 2:1, 3:1. 3)Prostota układu 4)Dodatkowe straty w rezystorze. Regulacja przy stałym M i 
zmiennej mocy. Moc pobierana z sieci jest stała a moc na wale jest mała.  

 

Rys

.19.    =P/(P+P+P

d

)  =P/P

S

  ,    to  .Zmiana  prędkości  przez  zmianę  strumienia 

wzbudzenia.  

 

9 

 

Rys

.20.  =U/Ø-I

t

R

t

/cØ=U/cØ-MR

t

/(cØ)

2

, M=cØI ,  

 

Rys

.21.  0=I

t

R

t

/cØ, I

t

=U/R

t

=I

r

, Charakterystyki nie wiele odbiegają od znamionowych . Lecz 

w funkcji momentu to charakterystyki wyglądają następująco. 0=cØU/R=> M

r

=cØU/R

t

=cØI

R   

 

Rys

.22.      Cechy:  Regulacja  tylko  w  górę,  ze  względu  na  nasycenie  obwodu  magn.  Nie 

stosujemy  zwiększania  strumienia.  Dolną  charakterystyką  wyznacza  charakterystyka 
nominalna,  zaś  górną  podaje  producent  w  danych  katalogowych  (jeżeli  nie  jest  podane  to 
Ø

x

>= ½ Ø

N

). Regulacja odbywa się przy stałej mocy i zmiennym momencie na wale silnika. 

Silnik  jest  zasilanym  stałym  napięciem  więc  pobiera  stały  prąd  czyli  moc  pobierana  z  sieci 
jest  stała.  Przy  małych  obrotach  powinno  stosować  się  chłodzenie  obce.  Wraz  ze 
zmniejszaniem  strumienia,  charakterystyki  są  coraz  bardziej  opadające,  ale  w  zakresie 
praktycznego  zastosowania  nie  ma  to  większego  znaczenia.  Sterowanie  prędkością  odbywa 
się prawie bez strat dodatkowych. (zwiększają się straty mechaniczne, a zmniejszają się straty 
wzbudzenia  )  Sterujemy  obwodem  wzbudzenia-  obwodem  małej  mocy.  Realizacja 
praktyczna sterowania prędkości silników obcowzbudnych. –Układ Leonarda :  
 

 

 

10 

 

Rys

.25.        Stany  ustalone.  –charakterystyka  obciążenia  :  U

G

=E

G

-I

t

R

g

  ;U

m

=E

m

+I

t

R

m

  ;  E

R

-I-

t

R

G

=E

M

+I

t

R

M 

; 

E=cØ 

; 

cØ=E

G

-I

t

(R

G

+R

M

); 

=(E

G

-I

t

(R

G

+R

M

)/cØ 

; 

E

G

=cØ

G



G

=c

1

I

WG

=RI

WG

  ;  =(KI

WG

-I

t

(R

G

+R

M

)/cØ=

0

-,  zmieniając  prąd  wzbudzenia 

generatora  (I

WG

),  zmieniamy  .  

0

=kI

WG

/cØ,  =(I/cØ)(R

G

+R

M

);  =(U/cØ)-I

t

R

M

/cØ 

,

2

=(kI

WG

/cØ)-It(R

N

+R

G

)/cØ  zał U/cØ~kI

WG

/cØ .  

 

Rys

.27.        Wada  :  szybciej  spada  prędkość  obrotowa  układu  przy  tym  samym  I

t

  bo  jest 

(R

G

+R

N

). Rozruch w ukł. Leonarda  

 

Rys

.28. Stosując rezystor suwakowy zamiast skokowego można uzyskać rozruch przy stałym 

prądzie,  płynnie  przechodząc  z  charakterystyki  na  charakterystykę.  I

t

=(E

G

-E

M

)/(R

G

+R

M

)  

 

11 

Hamowanie  w  ukł.  Leonarda  M=cØI

t

  aby  zrobić  moment  hamujący  zmieniamy  kierunek 

prądu I

t 

, czyli trzeba zmienić E

G.

  

 

Rys

.29.    hamowanie z oddawaniem energii do sieci. W czasie normalnej pracy E

g

>E

m

 przy 

hamowaniu  E

m

>E

g

  .Nie  można  włączyć  rezystorów  do  „(M3~)”aby  tracić  moc,  bo  pomimo 

tego, z sieci pobierana jest moc bierna. 
ZALETY I WADY UKŁADU LEONARDA.  
Zalety:- płynny rozruch, nie ma dodatkowych strat; -możliwość hamowania elektrycznego, z 
możliwością oddawania energi do sieci. –duży zakres regulacji prędkości pomimo większego 
nachylenia charakt. –możliwość pracy nawrotnej, bez przełączeń w układzie głównym. –łatwa 
mozliwośc  automatyzacji  układu  (zwiększanie  możliwości  regulacji)  Wady  :  większe 
nachylenie charakterystyki mechanicznej niż przy zasilaniu silnika z sieci sztywnej –wysoki 
koszt  układu(duża  ilość  miejsca)  –  moc  zainstalowana  jest  rzędu  3,5  mocy  znamionowej  –
stosunkowo  niska  sprawność  rzędu  50%  dla  małych  maszyn  i  70%  dla  dużych  maszyn  –
powolnośc przebiegów przejściowych .(dlatego stosuje się forsowanie stanów przejściowych) 
–tak zwane „pełzanie” silnika  pod wpływem SEM dlatego w układach nienawrotnych stosuje 
się wyłącznik w torze głównym pomiędzy M i G –obecność tak zwanej „strefy martwej” przy 
niskich prędkościach silnika. Powoduje to         prędkości pod wpływem obciążenia.  
FORSOWANIE STANÓW PRZEJŚCIOWYCH.  
Jeżeli U

WG 

podamy skokiem to I

WG

 będzie narastało wykładniczo.  

 

Rys

.30. Dla dużych τ=3-4s a dla małych maszyn τ =0,5s a dla 3τ jest to duży czas. τ

w

=L

W

/R

W

 

np. 225H/450=0,5s . Forsowanie stosuje się aby przyśpieszyć stany przejściowe.  
 

 

12 

 

Rys

.31.    Jeżeli  zamkniemy  W2  i  W1  to  przyłożymy  do  obwodu  napięcie  U

W

’  . 

I

w

(t)=(U

w

’/R

w

)1-e

t/Tw

)=I

WN

(1-e

-t/Tw

), T

W

=L

W

/R

w

; U

W

’/R

W

= (U

W

’/U

WN

)( U

WN

/R

W

)=I

WN

 ,  

 

Rys

.32.    1-włączony  rezystor  R

W

,  2-zwarty  rezystor  R

W

  .  t

f 

=T

W

  –czas  forsowania  ,=2,  t

f

 

=0,69T

W

 ; =3 , t

f 

=0,405T

W

.  

ZAUTOMATYZOWANE UKŁADY NAPĘDOWE.  

 

Rys

.33.   

 

 

13 

 
 
NAPIĘCIOWE SPRZĘŻENIE ZWROTNE (LEONARDA)  

 

Rys

.34.      U

ZD

-  napięcie  zadajace,  U

st

-  sterujące,  U

SZ

-  sprzężenia  zwrotnego  ;  Re=E

G

/U

st

  ; 

U

st

=U

zd

-U

sz

=U

zd

-U

t

 ; =R

2

/(R

1

+R

2

)  

 

Rys

.35.      E

g

’-  zmiana  obciążenia  Jest  to  układ  statyczny  w  stanie  ustalonym  U

st

≠0  Jest  to 

układ który stabilizuje prędkość.E

g

 = k

e

U

t

 = k

e

(U

2d

 - U

t

); k

e

U

2d

 - k

e

U

t

 = U

t

 + J

t

R

G

; k

e

U

2d

 – 

J

t

R

G

 = U

t

(1+k

e

);  U

+

 = E

M

-J

t

R

M

 = c + J

t

R

M

; k

e

U

2d

 – J

t

R

G

 = (1+k

e

)( c + J

t

R

M

); k

e

U

2d

 – 

J

t

R

G

 – J

t

R

M

(1+k

e

) = c(1+k

e

);  = [k

e

U

2d

] / [c(1+k

e

)] – (J

t

/c){[R

G

 / (1+k

e

)] + R

M

} – 

prędkość ukł. z napięciowym sprzężeniem zwrotnym;  = U/c - (J

t

/c)R

M

 dla U=const. – dla 

zwykłego silnika k

w

 = 1+k

e

.  

 

Rys.

36.  W  rzeczywistości  ukł.  ma  charakterystykę  w  zakreskowanym  obszarze,  Leżą  one 

bliżej linii otw. niż U=const. Sprzężenie napięciowe pozwala usztywnić napięcia.  
UJEMNE NAPIĘCIOWE SPRZĘŻENIE ZWROTNE (LEONARDA). 
 
 
 

 

14 

 

Rys

.37. E

G

 = k

e

U

st

 = k

e

(U

2d

 - ); E

G

 = U

t

 – J

t

R

G

 = c + J

t

(R

G

+R

M

); k

e

U

2d

 = k

e

 + c + 

J

t

(R

G

+R

M

);  c[1  +  (k

e

  /  c)]  =  k

e

U

2d

  –  J

t

(R

G

+R

M

);  o’’  =  [k

e

U

2d

  /  c(1+k

w

)]  –  (J

t 

/ 

c)[(R

G

+R

M

) / (1+k

w

)]; k

w

 = k

e

 / c; 

otw

 = (E

G 

/ c) – (J

t

 / c)(R

G

+R

M

) = o - 

otw

.  

 

Rys.

38.  k

e

  jest  rzędu  kilku;    -  przelicznik  obrotów  na  napięcie;  c  -  trochę  większe  od  1. 

Zastosowanie  tego  sprzężenia  pozwala  usztywnić  char.  Jest  ona  sztywniejsza  niż  przy 
sprzężeniu napięciowym.  
SPRZĘŻENIE PRĄDOWE W UKŁADZIE LEONARDA.  

 

Rys.

39.  Nie  bierzemy  pod  uwagę  poboru  prądu  przez  układ  wzbudzenia.  J

t

  zależy  od 

obciążenia  silnika.  Dodatnie  sprzężenie  zwrotne  w  ukł.  Leonarda.  E

G

  =  k

e

U

st

  = 

k

e

(U

2d

+R

B

J

t

);  E

G

  =  U

t 

+  (R

G

+R

B

)J

t

  =  c  +  J

t

(R

G

+R

B

+R

M

);  k

e

U

st

  +  k

e

R

B

J

t

  =  c  + 

J

t

(R

G

+R

B

+R

M

);  = (k

e

U

st

 / c) – (J

t 

/ c)[R

G

+R

B

+R

M

 - R

B

k

e

], gdzie[R

G

+R

B

+R

M

 - R

B

k

e

] = a. 

Jeżeli a>0 – to linia opadająca; Jeżeli a=0 – to linia jest równoległa do J

t

.  

 

Rys.

40. Układy z samym sprzężeniem prądowym mają tendencję do wzbudzania się, dlatego 

tak dobiera się „a”, aby charakterystyka opadała o 2-3%. Ujemne sprzężenie zwrotne w ukł. 
Leonarda.  E

G

  =  k

e

U

st

  =  k

e

(U

2d

  –  R

B

J

t

);    =  (k

e

U

st

  /  c)  –  (J

t

  /  c)[R

G

+R

B

+R

M

+R

B

k

e

]  – 

charakterystyka jest wtedy jeszcze bardziej opadająca niż w ukł. otwartym.  

 

Rys.

41. {a - 

K 

+ J; b - ; c – U=const, z sieci sztywnej; d - U

t

 – napięciowe; e – układ 

otwarty Leonarda}. Wszystkie przebiegi są nieliniowe. 1) k

e

 = E

G

/U

st

 – założenie; 2) praca na 

pętli histerezy; 3)  - zależy od prądu twornika.  

 

15 

ZASTOSOWANIE UJEMNEGO SPRZĘŻENIA PRĄDOWEGO.  

 

Rys.

42,43.  {a  –  ze  sprzężeniem  napięciowym;  b  –  po  załączeniu  sprzężenia  prądowego}. 

Sprzężenie zwrotne prądowe będzie załączać się wtedy, gdy popłynie Jpr.  
HAMOWANIE SILINIKÓW PRĄDU PRZEMIENNEGO.  

 

Rys.

44.  M

kr

  =  (1,5-3)M

N

;  J

r

  –  nawet  do  8J

N

.  Dla  rozruchu  możemy  stosować  przełącznik 

gwiazda 

– 

trójkąt, 

lub 

autotransformatorowy. 

Hamowanie: 

a) 

odzyskowe 

(nadsynchroniczne); b) przez przeciwwłączenie; c) elektrodynamiczne (z zasilaniem uzwojeń 
stojana prądem stałym); d) jednofazowe; e) trójfazowe niesymetryczne (z odwróconą fazą); f) 
kondensatorowe.  Hamowanie  odzyskowe  (nadsynchroniczne).  Maszyna  asynchroniczna 
może  działać  jako  prądnica,  ale  musi  współpracować  z  siecią,  nie  może  być  od  niej 
odłączona, bo pobiera prąd bierny. 

 

 

Rys.

45. {nie ma strat dodatkowych}.  

 

Rys.

46.  {hamowanie  powoduje  ruch  ze  stałą  prędkością}.  Hamowanie  przez 

przeciwwłączenie.  a)  zmiana  wirowania  pola  w  stosunku  do  prędkości.  Polega  ono  na 
względnej  zmianie  kierunku  wirowania  pola  i  kierunku  prędkości.  Żeby  ograniczyć  prąd  w 
obwodzie wkłada się rezystory dodatkowe (zmniejsza się trochę moment hamujący).  

 

16 

 

Rys.

47.  {Na  odcinku  BC  –  hamowanie.  Po  zatrzymaniu  jeżeli  nie  wyłączymy  silnika,  to 

zacznie od wirować w drugą stronę}. Straty są równe 3x energii kinetycznej. Poza momentem 
potencjalnym  –  poza  wyłączeniem  silnika  trzeba  zastosować  hamulec  mechaniczny  w 
przeciwnym  razie  hamowanie  (opuszczanie)  ciężaru  z  prędkością  większą  niż  prędkość 
synchroniczna. b) bez zmiany wirowania pola.  

 

Rys.

48.  {R

dw1

<R

dw2

<R

dw3

<...}.  Prędkość  zależy  od  obciążenia.  Straty  są  równe  3x  energii 

kinetycznej.  Hamowanie  elektrodynamiczne.  Polega  na  odłączeniu  silnika  od  sieci  i 
zasileniu jego uzwojeń prądem stałym.  

 

Rys.

50.  Prąd  płynący  przy  hamowaniu  powinien  być    1,2J

N

.  Prąd  płynący  w  obwodzie 

zwartego wirnika (zwarty): J

ZW

 = E / (R

Z

2

+X

Z

2

) = c / (R

Z

2

+X

Z

2

); X

Z

 = 2fl

Z

 = k; J

ZW

 = 

c / [R

Z

2

+(k)

2

].  

 

Rys.

51.  M

N

  jest  proporcjonalne  do  składowej  czynnej  J

ZW

.  M  =  {c  /  [R

Z

2

+(k)

2

]}{R  / 

[R

Z

2

+(k)

2

]}  =  cR  /  [R

Z

2

+(k)

2

]  =  c  /  [R

Z

2

+(k)

2

].  Przebieg  w  czasie  (hamowanie 

dwustopniowe) –  

 

Rys.

53. Hamowanie jednofazowe.  

 

 

17 

 

Rys.

54. Hamowanie to możliwe jest tylko w silnikach pierścieniowych (bo można porównać 

moment krytyczny).  

 

Rys.

55.  Silnik  zatrzymuje  się  i  nie  ruszy  w  drugą  stronę.  Hamowanie  kondensatorowe. 

Stosuje się dla silników 1 do 2 kW, 40na fazę.  

 

Rys.

56. Jeżeli silnik asynchr. Odłączamy od sieci to strumień szczątkowy indukuje SEM 0,5 

do 1,5V. Z kondensatorem jest to energia w kondensatorach i można go wzbudzać.  
STEROWANIE PRĘDKOŚCIĄ SILNIKÓW ASYNCHRONICZNYCH.  
=

S

(1-s)=2f/p(1-s); 

S

-prędkość synchroniczna. Prędkość silników tych można zmieniać 

przez:  1)  zmianę  częstotliwości  napięcia  zasilającego;  2)  zmianę  liczby  par  biegunów;  3)  -
wpływanie  na  poślizg  w  celu  kształtowania  charakterystyk  poprzez:  a)  -zmianę  napięcia 
zasilającego  stojan;  b)  zmianę  rezystancji  obwodu  stojana;  c)  zmianę  reaktancji  stojana 
(włączenie  dodatkowych  dławików);  d)  zmianę  rezystancji  obwodu  wirnika;  e) 
doprowadzenie do obwodu wirnika silnika dodatkowej SEM o odpowiedniej wartości i fazie. 
=1-s;  M

k 

=(3U

f

  ^2/

S 

)*(1/(2(R

1

+(R1^2+(X

1

+X

2

)^2)=k(U/f)^2    ;X=2fL.  Sterowanie 

prędkością przez zmianę częstotliwości napięcia zasilającego: Gdy f większe to n większe, 
gdy f mniejsze to n mniejsze.  

 

18 

 

Rys.

57.  Dla  f  <15  Hz  mniejsza  się również  M

k

. Aby tego uniknąć   stosuje  się zmniejszenie 

napięcia niż częstotliwości. Górna f to 80 do 100 Hz. Metoda ta pozwala na zmianę prędkości 
w dół i w górę. Zmiana prędkości przez zmianę napięcia zasilania. S

k=

Rz/Xz.  

 

Rys.

58.  Włączanie  rezystancji  dodatkowej  w  obwód  stojana.  Zła  metoda  (duże  straty 

mocy na rezystancji).Efekt bardzo mierny.  

 

Rys.

59. Włączanie dodatkowej indukcji w obwód wirnika. 

 

 

Rys.

60.  M rośnie to maleje to L

d1 

maleje to U

st 

maleje to U rośnie i rośnie. U

st

=U

zd

-U

tg. 

Układ  taki  stosuje  się  do  stabilizacji  prędkości  i  jest  stosowany  do  mocy  20  do  30  kW. 
Zmiana  prędkości  przez  włączenie  dodatkowej  rezystancji  w  obwód  wirnika.  Ze 
względów energetycznych zła metoda, S

k

=(R

2

+R

d

)/X

zw.  

 

Rys.

61.  Jest  to  regulacja  tylko  w  dół.

 

Zakres  regulacji  od  1  do  3  max,  regulacja  nie 

ekonomiczna.  Bardziej  nadaje  się  do  rozruchu.  Ze  względu  na  prostotę  służy  także  do 
regulacji prędkości. R

dśr

= R

w1

* t

1

/T=R

w1

*, f=300do400Hz.