Napęd elektryczny jest jednym z podstawowych napędów stosowanych w technice. Generalnie napęd elektryczny stanowią silniki elektryczne, które można podzielić na silniki prądu stałego oraz silniki prądu przemiennego. W każdej z wymienionych grup istnieje wiele rozwiązań konstrukcyjnych. Do grupy silników prądu stałego należą silnik szeregowy prądu stałego oraz silnik obcowzbudny prądu stałego. Do grupy silników prądu przemiennego należą silnik asynchroniczny trójfazowy, silnik asynchroniczny jednofazowy, silnik uniwersalny oraz silnik synchroniczny. Wymienione powyżej silniki przemieniają energię elektryczną w energię mechaniczną wirującego wirnika silnika. Pamiętać należy że moc podawana jako parametr silnika nie jest mocą elektryczną jaką silnik pobiera z sieci zasilającej, lecz jest mocą mechaniczną na wale silnika. Moc mechaniczna na wale silnika powiązana jest z momentem oraz prędkością obrotową równaniem:
P=M·ω
gdzie
• P - moc mechaniczna [W]
• M - moment na wale silnika [N·m]
• ω - prędkość kątowa wirinika [rad/s]
W trakcie obliczeń dotyczących parametrów elektrycznych napędu posługujemy się również równaniem ruchu dla ruchu obrotowego.
J·dω/dt=Me(t)-Mm(t)
gdzie
• J - moment bezwładności wirnika i mas z nim sprzęgniętych [kg·m2]
• Me(t) - moment elektromagnetyczny wytworzony przez silnik [N·m]
• Mm(t) - moment mechaniczny obciążenia [N·m]
• Md(t)=J·dω/dt - moment dynamiczny [N·m]
Zbiór notatek zawierający podstawowe informacje dotyczące budowy silnika szeregowego prądu stałego. W opracowaniu opisana jest budowa silnika szeregowego prądu stałego, równania silnika prądu stałego w postaci modelu obwodowego, charakterystyka prędkości obrotowej w funkcji prądu → ω=f(i), sposoby regulacji prędkości. Dla silnika obcowzbudnego prądu stałego również jest opisana jego budowa, przedstawione są równania dla jego modelu obwodowego, charakterystyka prędkości obrotowej w funkcji prądu twornika → ω=f(i2) oraz sposoby regulacji prędkości obrotowej. Notatki zawierają również podstawowe informacje na temat silnika asynchronicznego. Przedstawiony jest model obwodowy jednej fazy silnika asynchronicznego oraz metody jego upraszczania dla stanu zwarcia (poślizg s → s=1) oraz dla biegu jałowego (poślizg s → s=0) silnika. Opisane jest zjawisko poślizgu występujące w silniku asynchronicznym. Dla silnika asynchronicznego przedstawiona jest charakterystyka momentu w funkcji poślizgu → M=f(s).
Podstawy napędu elektrycznego 1Silnik synchroniczny zbudowany jest z trójfazowego uzwojenia stojana oraz uzwojenia wzbudzenia na wirniku. Obwód wzbudzenia silnika synchronicznego mogą również stanowić magnesy. W notatkach opisana jest budowa silnika synchronicznego oraz jego podstawowe parametry. Opracowanie zawiera model obwodowy silnika synchronicznego dla jednej fazy oraz wykresy wektorowe napięć i prądów dla tego modelu. W notatkach opisane są sposoby rozruchu silnika synchronicznego. Podstawową cechą silnika synchronicznego jest równość prędkości kątowej wirnika z prędkością kątową wirującego pola magnetycznego w stojanie, równość wartości tych prędkości dotyczy stanu ustalonego. W stanie nieustalonym, czyli przykładowo po nagłym zwiększeniu momentu obciążającego silnik może wystąpić zjawisko kołysań kąta mocy silnika θ co w efekcie może doprowadzić do wypadnięcia silnika z synchronizmu. Kolejną bardzo istotną cechą silnika synchronicznego jest zależność rodzaju mocy biernej pobieranej przez silnik synchroniczny z sieci od jego prądu wzbudzenia. Zależność pomiędzy prądem pobieranym przez silnik z sieci energetycznej a jego prądem wzbudzenia jest przedstawiona na krzywych V. Silnik synchroniczny przewbudzony jest dla sieci odbiornikiem RC. Silnik synchroniczny niedowzbudzony jest dla sieci odbiornikiem RL.
Podstawy napędu elektrycznego 2
Projekt obliczeniowy doboru silnika asynchronicznego i przetwornicy częstotliwości do napędu windy. W projekcie wykonane są obliczenia parametrów mechanicznych i elektrycznych urządzenia. W oparciu o wyliczone parametry dobrany jest: silnik asynchroniczny, przetwornica częstotliwości, rezystor hamujący. Opracowanie zawiera również procedurę zaprogramowania przetwornicy częstotliwości do pracy z silnikiem.
Napęd elektryczny windy - projekt