Stejnosměrné stroje Konstrukce ss strojů ivé, základní rozdělení rozd je tedy na stator a rotor. Stejnosměrné stroje jsou stroje točivé, Stator je oproti předchozím strojům homogenní, magnetický obvod není sestaven z plechůů. V kostře stroje válcovitého tvaru (odlitek, svařovaný plech apod.) jsou upevněny ny hlavní póly, na kterých je umístěno budicí vinutí ve tvaru koncentrické cívky. Toto vinutí je napájeno ss proudem. Hlavní póly se skládají z vlastního pólu a pólového nástavce (rozšíření (rozší pólu v blízkosti vzd.mezery). U větších strojů bývají v pólových nástavcích vytvořeny vytvo drážky rovnoběžné né s osou stroje, ve kterých je umístěno umíst kompenzační vinutí.. Toto vinutí je pak zapojeno do série s kotvou. Mezi hlavními póly se opět op u větších strojůů konstruují úzké pomocné póly s koncentrickými cívkami zapojenými opětt do série s kotvou. Ve statoru jsou dále umístěny umíst držáky áky kartáčů kartá s kartáči, které dosedají na komutátor rotoru. Na kostře je připevněna svorkovnice a další běžné konstrukční části ásti stroje (patky, ložiskové štíty atd.). Rotor ss stroje se otáčíí v magnetickém poli, magnetický obvod tedy musí být složen slo en z plechů, plech aby byly omezeny ztráty vířivými proudy. V plechách upevněných ných na hřídeli h jsou vytvořeny drážky, v nichž je umístěno no ss vinutí. Toto vinutí je rozprostřeno ve smyčkách kách nebo vlnách podél celého obvodu stroje a každá ka smyčka (vlna) je spojena s jednou lamelou komutátoru. komutátoru Vinutí je tedy uzavřeno, nemá začátek átek a konec. Lamely komutátoru jsou odděleny odd mikanitovou izolací.
Princip činnosti ss stroje Dynamo Dynamo využívá indukčního ního zákona pro pohybující se vodič vodi v mag. poli.. Nejjednodušším dynamem může m být závit rotující v poli perm.magnetu. Pokud bychom vyvedli konce závitu např. nap přes kroužky ky (jako rotor AM), získali bychom na kartáčích kartá střídavé napětí přibližně lichoběžníkového průběhu. hu. Toto napětí nap je tedy třeba usměrnit. rnit. V tomto nejjednodušším případě p postačí použít pouze jeden kroužek rozdělený na dva půlkroužky ky od sebe odizolované. Kartáče Kartá e pak dosedají na tento dělený d kroužek na průměru. V okamžiku, kdy je výstupní napětí tí nulové, dosednou kartáče kartá na protější půlkroužky ky a polarita výstupního napětí nap se nemění. Tento nejjednodušší komutátor - 2 půlkroužky - tedy slouží slou jako mechanický měnič frekvence – usměrňova ovač. Výstupní napětí je zde pulsující. Dynama proto používají pou více závitů rozprostřených ených podél obvodu rotoru a vyvedených na potřebný počet et lamel komutátoru. Výstupní napětí nap pak prakticky nekolísá.
1
Motor Motor využívá silových účinků mag.pole na vodič protékaný proudem. Konstrukce motoru je shodná s konstrukcí dynama, jeden stroj může pracovat jak jako dynamo, tak jako motor. Pro vysvětlení principu činnosti motoru využijeme znovu nejjednodušší ss stroj - závit v mag.poli perm.magnetu. Budeme-li nyní naopak napájet závit z cizího zdroje, proudy ve vodičích závitu vytvoří silovou dvojici, která svým momentem začne závitem otáčet. Pokud bychom napájeli závit přes dva kroužky, pootočil by se do roviny kolmé na osu pólů a zastavil by se. Pokud ovšem napájíme závit přes náš jednoduchý komutátor, pak v této poloze dojde ke změně polarity proudu v závitu a po překývnutí vlivem setrvačnosti závitu přes tuto polohu bude moment působit ve stejném smyslu. Závit se bude otáčet. Průběh momentu bude mít opět lichoběžníkový průběh, bude pulzovat. Pokud má stroj více závitů podél obvodu rotoru, pak je průběh momentu prakticky konstantní.
Indukované napětí a točivý moment Indukované napětí Pro odvození vztahu pro ind.napětí i momentu stroje existuje exaktní postup využívající zákl.vztahy ze ZAE i úvahy o uspořádání stroje. V našem případě se spokojíme pouze s jakýmsi odhadem vztahů. Pro vodič aktivní délky l pohybující se v mag.poli indukce B rychlostí v platí Ui1 = B.l.v U el.strojů je zvykem uvádět tok jednoho pólu Φ namísto indukce ve vzd.mezeře a otáčky n namísto obvodové rychlosti. Ze ZAE je známo, že Φ ≈ B (Φ= B.S) a z mechaniky n ≈ v (v = π.D.n/60). Proto můžeme psát pro ind.napětí celého stroje Ui ≈ Φ.n, neboť celkové ind.napětí bude jistě úměrné i velikosti Ui1 jednoho vodiče. Pro celkové ind.napětí stroje tedy lze psát místo úměry rovnost Ui = CU.Φ.n Konstanta CU závisí pouze na uspořádání konkrétního stroje.
Točivý moment Na vodič aktivní délky l, kterým protéká proud I1, působí v mag.poli o indukci B síla F1 = B.I1.l. Závit je tvořen dvěma akt.vodiči na průměru D, kterými protékají stejné proudy opačnými směry. Vznikají tak dvě síly velikosti F1, které vytvoří moment M1 = F1.D. Vzhledem k tomu, že opět platí Φ ≈ B, že celk.proud stroje I ≈ I1 (vodiče stroje jsou spojeny do několika paralelních větví), a že výsledný moment stroje je dán součtem momentů jednotlivých závitů, můžeme psát úměrnost M ≈ Φ.I, nebo výsledný vztah M = CM. Φ.I Konstanta CM opět závisí na uspořádání konkrétního stroje. Pozn.: Oba odvozené vztahy platí pro oba režimy práce ss stroje, tedy jak pro dynamo tak i pro motor.
2
Komutace Komutací nazýváme proces, kdy v komutující cívce dochází ke změně polarity proudu. Průběh komutace si nejprve vysvětlíme na ideálním vinutí, tedy takovém vinutí, které má nulový odpor a nulovou indukčnost. Přejíždí-li kartáč z jedné lamely na druhou, rozhoduje o rozdělení proudu na jednotlivé lamely pouze velikost plochy kartáče, která na lamelu dosedá. Pro průběh proudu v komutující cívce dále předpokládáme, že se obvodová rychlost nemění. Jako výchozí stav zvolme okamžik, kdy kartáč dosedá celou svou plochou na jednu lamelu (1), komutace je ukončena v okamžiku, kdy kartáč dosedá celou plochou na sousední lamelu (2). Šířka kartáče je rovna šířce lamely.
Další schémata znázorňují stav, kdy na lamelu (1) dosedá postupně 75%, 50%, 25% plochy kartáče. Poslední schéma odpovídá ukončení komutace sledované cívky. Sledované vinutí má 2 paralelní větve. Proud komutující cívky se lineárně mění z hodnoty I/2 na hodnotu -I/2. Tento průběh lze znázornit v grafu I = f(t). Tento ideální případ pak nazýváme přímková komutace (a). Pokud budeme respektovat, že na rozdělení proudu má vliv i odpor vinutí, kartáčů a přívodních vodičů, dostaneme průběh (nadále již bez důkazů), který se nazývá odporová komutace (b). Tento průběh je ideálem skutečného stroje. Každá cívka má i svou indukčnost, zde je L dokonce zvýšena kvalitním mag.obvodem rotoru. Mění-li se proud v cívce s nenulovou indukčností, pak se v ní indukuje napětí = ∙ Toto reaktanční napětí se snaží udržet stávající stav (Lencův zákon), podporuje původní směr a velikost proudu. Jestliže se tedy projeví L cívky, bude proud alespoň zpočátku klesat velmi mírně, k prudkému poklesu proudu na hodnotu -I/2 dojde až na konci komutace. Stroj, který komutuje takovýmto způsobem, nazýváme podkomutovaný stroj (c). Hrana kartáče, která opouští lamelu (1) je pak proudově přetěžována, ale hlavně komutace je ukončena za stavu, kdy uR je největší (di/dt dosahuje nejvyšší hodnoty). Toto napětí prorazí vzdálenost mezi lamelou (1) a kartáčem a komutátor pak jiskří a opaluje se. Náprava tohoto nepříznivého stavu je ve své podstatě velmi jednoduchá. Do komutující cívky je třeba naindukovat napětí o velikosti uR avšak opačné polarity. Lze toho dosáhnout pomocnými (komutačními) póly, které jsou umístěny pravidelně mezi póly hlavními. Aby svým polem zasáhly pouze komutující cívku, jsou úzké. Velikost uR = L.di/dt při konstantní době komutace závisí na velikosti proudu stroje. Účinek pom.pólů musí tedy být úměrný velikosti proudu stroje, proto se jejich vinutí zapojuje do série s kotvou. Vliv pom.pólů se ladí pomocí změny vzd.mezery (mag.nástavce). Pokud by byl účinek pom.pólů příliš velký, hovoříme o překomutovaném stroji (d) opět s negativními důsledky pro komutaci.
Reakce kotvy U synchronních strojů byla definována kotva jako část stroje, do které je indukováno napětí. U ss strojů to je rotor. Reakce kotvy tedy znamená vliv proudu rotoru (jeho pole) na celkový mag.tok stroje. Výsledný tok stroje je dán kombinací pole budicího vinutí a pole reakce kotvy. Jednoduchý pohled na tuto problematiku dávají následující obrázky. Na prvním je znázorněno pole bud.pólů, proud kotvy je nulový. Na druhém protéká proud kotvou, hl.póly nejsou buzeny. Zde je třeba si uvědomit, že kartáče určují rovinu, ve které dochází ke změně polarity proudu v drážkách (pomůckou k představě může být představa smyčkového vinutí a směry proudu v jednotlivých stranách cívek). Rotor tedy tvoří cívku, jejíž osa je dána polohou kartáčů na komutátoru. Zde je kolmá na osu hl. pólů. Třetí obrázek naznačuje výsledné pole dané kombinací předešlých. 3
Je zřejmé, že dochází k deformaci celkového pole. Na stroji se projeví především dva nepříznivé důsledky tohoto stavu. Původně jsme předpokládali, že kartáče jsou nastaveny tak, aby cívka komutovala v okamžiku, kdy je okamžitá hodnota ind.napětí nulová (viz kap. Princip činnosti). Proto byly kartáče umístěny do geometrické neutrály, se kterou původně splývala i magnetická neutrála, tj.osa kolmá na ind.čáry výsledného pole. Vlivem reakce kotvy dochází k natáčení mag.neutrály ( u D ve směru točení, u M proti směru) a cívky nekomutují při nulovém ind.napětí. Komutátor jiskří, opaluje se. Hustota ind.čar na třetím obrázku udává velikost indukce podél obvodu stroje. Lze odhadnout, že na jedné straně pólu se indukce snížila, na druhé straně zvýšila. Vzhledem k tomu, že mag.charakteristika je vlivem sycení zakřivená, nevyrovná zvýšení indukce na jedné straně její snížení na druhé. Celkový tok se tedy snižuje. Reakce kotvy odbuzuje stroj. Pro snížení nepříznivých vlivů reakce kotvy lze natočit kartáče do mag.neutrály. Tohoto jednoduchého způsobu se používá u malých strojů. Reakce kotvy se totiž mění s velikostí proudu rotoru, natočení kartáčů proto odpovídá pouze jedinému stavu stroje (obvykle jm.zatížení). Dokonalejším způsobem je eliminace pole reakce kotvy v celém prostoru rotoru kompenzačním vinutím, které je umístěno v drážkách pólových nástavců hl.pólů. Toto vinutí má za úkol vytvořit pole o velikosti reakčního s opačnou polaritou a tak reakční pole zrušit. Protože se reakce kotvy mění s velikostí proudu kotvy, je kompenzační vinutí zapojeno do série s kotvou.
Charakteristika naprázdno
Charakteristiku naprázdno lze naměřit v zapojení dle uvedeného schématu. Měříme obvykle při jm.otáčkách stroje. Protože je část stroje buzena stejnosměrně (stator), vykáže charakteristika remanentní napětí a bude mít 2 větve vlivem hystereze podobně jako u synchronního stroje. Na charakteristice se projeví při vyšších hodnotách budícího proudu i sycení magnetického obvodu. Pozn.: Charakteristika nakrátko se u ss strojů neměří.
4
Druhy ss strojů, jejich popis Základní schémata Stejnosměrné stroje se rozlišují podle způsobu napájení budicího vinutí. Stroj s cizím buzením má toto vinutí napájeno s cizího, nezávislého zdroje (cbd, cbm). Stroj derivační má budicí vinutí připojeno paralelně ke kotvě (derd, derm). Stroj sériový má budicí vinutí v sérii s kotvou (serd,serm). Stroj kompaundní má smíšené buzení. Část bud.vinutí je derivační, část je sériová. Pokud se obě vinutí magneticky podporují, hovoříme o kompaundním stroji, pokud pole částí bud.vinutí působí proti sobě, jedná se o protikompaundní stroj (kpd, kpm, pkpd, pkpm).
cize buzený stroj
derivační stroj
sériový stroj
kompaundní stroj
Dynama U dynam se budeme zajímat o zatěžovací charakteristiku U = f(I) (jak se mění svorkové napětí se zatížením) a možnosti regulace napětí a změny polarity. Napěťovou rovnici, kterou využijeme pro stanovení zatěžovací charakteristiky dynam, lze napsat ve tvaru, který uvádí, že svorkové napětí je dáno indukovaným napětím sníženým o úbytky :
= − ∙ − − U Ui ΣR Uk Ur
– svorkové napětí stroje - indukované (vnitřní) napětí - součet odporů v obvodu kotvy (vinutí kotvy, kompenzační vinutí, vinutí pomocných pólů) - úbytek napětí na kartáčích; tento úbytek je v širokém rozsahu proudů konstantní a má hodnotu cca 1,5-3 V - snížení napětí vlivem odbuzení reakcí kotvy
Cize buzené dynamo Jestliže budeme uvažovat kompenzovaný stroj a zanedbáme úbytky na kartáčích, přejde napěťová rovnice do tvaru = − ∙ ∑ . Odpory v obvodu kotvy jsou malé, napětí při zátěži klesá jen mírně. Cize buzené dynamo se chová jako tvrdý napěťový zdroj. Napětí klesá lineárně s proudem, pouze při velkých proudech se může projevit reakce kotvy výraznějším poklesem napětí. Regulaci napětí lze provádět změnou budicího proudu (moná je i změna otáček). Polaritu napětí lze změnit změnou polarity budicího proudu nebo změnou smyslu otáčení stroje. Zkrat je vzhledem k tvrdosti zdroje nebezpečný, může dynamo poškodit.
Derivační dynamo Derivační dynamo má budicí vinutí připojené paralelně ke kotvě. Velikost budicího proudu je dána podle Ohmova zákona velikostí napětí na kotvě a naopak, velikost napětí na kotvě je dána velikostí budicího proudu podle charakteristiky naprázdno. Pro tyto 2 paralelní větve tedy platí : (obvod bud.vinutí) 1. Uo = Rb . Ib 2. Uo = f(Ib) (kotva – char.naprázdno) Obě rovnice musí platit zároveň. 5
Grafické řešení (za předpokladu Urem = 0) : 1.rovnice představuje lineární vztah mezi Uo a Ib, 2.rovnice je charakteristika naprázdno stroje. Řešením rovnic je průsečík charakteristik. V případě odporu o velikosti Rb2 se tedy dynamo nabudí na napětí Uo1 při budicím proudu Ib1. Zvýšíme-li odpor v obvodu budicího vinutí na velikost Rb1, dynamo se vůbec nenabudí ! Existuje tedy odpor, při kterém se dynamo právě nabudí, tento odpor se nazývá kritický odpor Rk. Napětí derivačního dynama lze regulovat velikostí odporu Rb od zakřivení charakteristiky do Un, což odpovídá reg.rozsahu cca 70-100%. Reg.rozsah lze zvýšit tzv.stabilizačními zářezy v mag.obvodu pólů. Těmito zářezy se vytvoří úzké a krátké můstky v mag.obvodu, které se nasytí již při malém Ib a způsobí zlom na charakteristice naprázdno při malém napětí. Regulační rozsah se tedy zvětší na cca 30-100% Un.
Průběh zatěžovací charakteristiky lze odhadnout z úvahy, že při zatížení poklesne svorkové napětí, tím se sníží budicí proud a následně i indukované napětí a tak dojde k dalšímu poklesu svorkového napětí. Charakteristika bude tedy měkčí než u cize buzeného dynama a u vyšších proudů kotvy dojde dokonce k lavinovitému poklesu svorkového napětí a charakteristika změní sklon. Proud nakrátko je velmi malý, menší než jmenovitý proud, je dán pouze remanentním napětím. Činnost derivačního dynama není možná bez remanentního pole, které působí ve směru budicího pole. Pokud se dynamo po roztočení nenabudí, je možnou příčinou nesprávná polarita budicího vinutí. Změna polarity je možná změnou polarity budicího vinutí se současnou změnou smyslu otáčení dynama. Sériové dynamo Budicí proud je proudem kotvy. Ve stavu naprázdno má na svorkách remanentní napětí, které se zatížením stoupá. Při velkých proudech se charakteristika zakřiví vlivem úbytků na odporech kotvy a vlivem odsycení stroje reakcí kotvy. Průběh charakteristiky je pro praxi nevhodný, sériové dynamo se nepoužívá.
6
Kompaudní dynamo Kompaudní dynama mají na hlavních pólech dvojí buzení. Jedno je buď cizí, nebo častěji derivační a druhé sériové, zapojené tak, že podporuje první vinutí. Sériové vinutí zvyšuje indukované napětí stroje tak, aby vyrovnávalo úbytky napětí. Získáme tak téměř absolutně tvrdý napěťový zdroj. Protikompaudní dynama mají sériové vinutí zapojeno tak, aby působilo proti cizímu nebo derivačnímu buzení. Výsledkem je rychlejší pokles napětí se zátěží a tedy měkčí charakteristika, která se (vzdáleně) blíží charakteristice proudového zdroje. Protikompaudní dynama se používala jako svařovací agregáty. Porovnání zatěžovacích charakteristik :
Motory Pro zhodnocení jednotlivých motorů se budeme zajímat především o momentovou charakteristiku M = f (n). Záměnou os momentové charakteristiky vznikne rychlostní charakteristika n = f (M), popř. ω = f(M). V teorii el.strojů se častěji používá momentová charakteristika, v teorii pohonů je pak zvykem používat charakteristiku rychlostní. Přechod k momentové (rychlostní) charakteristice tvoří zatěžovací charakteristika M = f(I). Pro kvalifikované odhady těchto průběhů (po zanedbání některých veličin) budeme používat především vztahy pro moment = ∙ ∙ , pro indukované napětí
= ∙ ∙ , a napěťovou rovnici motoru
= − ∙ ∑ − ( + ) , která tvrdí, že indukované (vnitřní) napětí motoru je dáno svorkovým napětím sníženým o úbytky. Fiktivní napětí Ur je na pravé straně vztahu s kladným znaménkem, protože představuje snížení indukovaného napětí (na levé straně vztahu bude mít znaménko záporné). Cize buzený motor Předpokládejme Ib = konst. (nemění se tok) a zanedbejme úbytek na kartáčích a reakci kotvy. Potom po dosazení za indukované napětí v napěťové rovnici dostaneme ∙ ∙ = − ∙ ∑ , a po vyjádření otáček
∙ ∑ = − ∙ ∙ První člen na pravé straně je konstantní, má rozměr otáček a motor se tak bude (teoreticky) otáčet při I = 0. Tento člen představuje tedy otáčky naprázdno. Druhý člen závisí lineárně na proudu a vzhledem k malé velikosti ∑ způsobí jen mírný pokles otáček při zatížení. = − ( ) Pokud vyjádříme proud ze vztahu pro moment a dosadíme ho do zatěžovací charakteristiky, dostaneme podobný vztah mezi otáčkami a momentem = − (), který vypovídá, že se otáčky se zvyšováním momentu mění jen mírně. Záměnou os získáme momentovou charakteristiku.
7
Cize buzený motor má tvrdou charakteristiku, otáčky se zatížením téměř nemění. Regulaci rychlosti lze provádět napětím a tokem (budicím proudem). Při regulaci napětím se mění jen hodnota otáček naprázdno, sklon charakteristik zůstává stejný (druhý člen ve vztahu pro otáčky není svorkovým napětím ovlivněn). Při regulaci tokem se mění oba členy ve vztahu. Při snížení toku se zvýší otáčky naprázdno a pokles otáček se zátěží bude strmější, stroj bude měkčí, a naopak (tok je v obou členech ve jmenovateli).
Pozor ! Při přerušení buzení se značně sníží tok na hodnotu remanence, otáčky stroje tedy mohou dosáhnout nebezpečných hodnot ! Stejnosměrný motor se nesmí připojit na zdroj napětí bez předchozího nabuzení !
Derivační motor Předpokládáme-li konstantní svorkové napětí, pak se při zatížení nemění ani budicí proud a tok stroje. Charakteristiky stroje jsou potom shodné s cize buzeným motorem. Pouze při regulaci napětím je třeba brát v úvahu, že se změnou svorkového napětí se změní i budicí proud. Sériový motor Budicí proud je zatěžovacím proudem stroje. Pro první odhad průběhu zatěžovací charakteristiky zanedbáme úbytky v obvodu kotvy a položíme indukované napětí rovné svorkovému, a dále budeme předpokládat lineární závislost mezi tokem a budicím proudem, tedy lineární charakteristiku naprázdno : = ∙ = ∙
= = ∙ ∙ , po dosazení
= ∙ ∙ ∙ , a po vyjádření otáček
= = ∙ ∙ Otáčky hyperbolicky klesají se zatížením. Do odvozeného vztahu lze zavést moment pomocí vztahu = ∙ ∙ = ∙ ∙ . Opět získáme hyperbolickou funkci =
∙ ! ∙
∙ ∙ √
=
√
Tyto teoretické průběhy jsou naznačeny v grafech čárkovaně, asymptoticky se blíží u obou os nekonečným hodnotám.
V praxi se u motoru projeví především úbytky napětí a mechanické ztráty. Stroj má ve stavu nakrátko konečný moment Mzáb a odebírá ze sítě proud Ik, ve stavu naprázdno se pak ustálí na konečných otáčkách no při proudu Io. Otáčky naprázdno no mohou dosáhnout nebezpečně vysokých hodnot, protože je stroj odbuzen, sériový motor se nesmí provozovat bez zátěže na hřídeli ! Sériový motor má měkkou charakteristiku, která je vhodná především v trakci, kde při rozjezdu vozidla vyžadujeme vysoký záběrný moment, a po rozjezdu na udržení rychlosti postačuje malý moment. 8
Kompaundní motor Kompaundní motor má opět 2 vinutí, obvykle derivační a sériové. Dominantním vinutím je vinutí sériové, derivační buzení působí ve stejném smyslu a jeho tok je nezávislý na zatížení, proto omezí otáčky ve stavu naprázdno. Výjimečně se konstruuje (proti)kompaundní motor tak, že základní vinutí je derivační a sériové vinutí mírně odbuzuje stroj a tím vyrovnává pokles otáček. Při menším buzení je však motor méně stabilní, proto se toto řešení používá jen zřídka. Spouštění S výjimkou malých strojů nelze stejnosměrné motory přímo připojit na síť, došlo by k velkému proudovému rázu. Platí totiž $
= − ∙ ∑ => = ∑ % . Na začátku rozběhu je Ui = 0, záběrný proud je dán jen svorkovým napětím a odpory v obvodu
kotvy, které jsou malé. Na začátku rozběhu se proto musí buď snížit svorkové napětí nebo předřadit odporový spouštěč. Při připojení motoru na síť je třeba zároveň zajistit nabuzení stroje, aby se motor nerozeběhl do příliš vysokých otáček. Ward Leonardova skupina
Harry Ward Leonard (8. února 1861 – 18. února 1915) byl elektrotechnik a vynálezce, jehož třicetileté působení spadalo do přelomu 19. století a 20. století. Byl držitelem více než stovky patentů v oblasti distribuce elektřiny, řídících systémů a příslušných zařízení. Jeho nejznámějším vynálezem je Ward Leonardovo soustrojí..
Soustrojí slouží k regulaci otáček motoru (3). Pohon (1) pracuje s konstantními otáčkami a je mechanicky spojen společnou hřídelí s dynamem (2). Kotva (rotor) dynama je elektricky propojena přímo s kotvou ss motoru (3), touto smyčkou obvykle protéká velký elektrický proud. Stejnosměrný motor dále pohání příslušné zařízení. K pohonu bývá obvykle připojen ještě budič, pokud není buzení napájeno jinak - např. z rozvodné sítě. Při rozběhu pohonu je buzení statoru dynama nastaveno na minimum, buzení statoru ss motoru je připojeno, smyčkou mezi kotvou dynama a motoru neprotéká žadný proud, protože v dynamu neexistuje vnější magnetické pole. Po dosažení provozních otáček pohonu a dynama začne obsluha zvyšovat budící proud dynama, tím se na kotvě dynama začne indukovat napětí (U) a ss motor se rozběhne až do požadovaných otáček. Při plném nabuzení dynama je možno dále zvyšovat otáčky motoru částečným odbuzením motoru Změnou buzení dynama nebo ss motoru tak lze snadno plynule měnit otáčky motoru. Regulace buzení bývá obvykle odporová. Při konstantním buzení ss motoru a zvyšování buzení dynama se zvyšuje výkon a moment zůstává konstantní, tím se zvyšují otáčky – oblast a. Při odbuzování ss motoru zůstává konstantní výkon, ale klesá moment a zvyšují se otáčky – oblast b.
Kontrolní otázky 1. Konstrukce ss stroje (rotor – stator, mag.obvod – vinutí) 2. Princip činnosti dynama a motoru 3. Vztahy pro indukované napětí a moment 4. Problematika komutace – definice, komutace přímková, odporová, podkomutovaný stroj, působení pomocných pólů, překomutovaný stroj 5. Cize buzené dynamo - zatěžovací charakteristika, možnosti regulace, změna polarity 6. Derivační dynamo – problematika nabuzení dynama, zatěžovací charakteristika, stabilizační zářezy 7. Sériové dynamo, kompaundní dynamo – zat.charakteristiky 8. Cize buzený motor – zatěžovací a momentová charakteristika, řízení rychlosti, změna smyslu otáček. Derivační motor. 9. Sériový motor – charakteristiky. 10. Kompaundní motor – charakteristiky. 11. Ward Leonardova skupina – rozběh, řízení rychlosti.
9
