Silnik wykonawczy indukcyjny

1. Silnik wykonawczy indukcyjny Stojan 2-fazowy. Wirnik klatkowy: modelujemy go 2-ma fazami bo są zdolne wygenerować pole wirujące kolowe. Przy zasilaniu stojana napięciami symetrycznymi, wytwarza on pole wirujące kolowe: dokladnie takie jak silnik indukcyjny 3-fazowy. Więc cha-ka mechaniczna wynika z wzoru Klossa. Przekladnia w= zA/zB. Dalej zakladamy w= 1. Silniki wykonawcze indukcyjne zasilamy niesymetrycznie: Uzwojenie B, czyli wzbudzenia, zasilamy napięciem przemiennym o stalej amplitudzie. Uzwojenie A, czyli sterujące, zasilamy napięciem przesuniętym o 90o, o zmiennej amplitudzie: sterowanie amplitudowe. LUB: napięciem o takiej samej amplitudzie jak na fazie B, ale o zmiennym przesunięciu fazowym: sterowanie fazowe.

2. Z teorii maszyny indukcyjnej wynika, że jeśli maszyna jest symetryczna to opisuje ją równania skladowych symetrycznych 1-szych stojana i wirnika + równanie mechaniczne. Wymuszeniem jest skladowa symetryczna napięć stojana= zasilania. Przy zasilaniu symetrycznym skladowa ta zawierala jedynie czlon V1+exp(+jWt). Skutkowalo to tym, że prądy stojana indukowaly jedynie strumień wirujący do przodu z prędkością +W. Przy zasilaniu niesymetrycznym skladowa symetryczna 1-sza zawiera dwa czlony: V1+exp(+jWt) + V1-exp(-jWt). Prądy stojana indukują 2 pola: wirujące do przodu= napędzające i do tylu= hamujące. Jeśli: to:

3. Niesymetryczne napięcia zasilania tworzą skladową symetryczną zgodną i przeciwną. W stanie ustalonym każda z nich stanowi wymuszenie na schematach zastępczych. Przy zasilaniu symetrycznym U1- jest zerowe zostaje schemat 1-szy. Przy zasilaniu jednej fazy, maksymalna niesymetria: U1+ = U1- ch-ki Klossa dla obu kierunków są symetryczne.

4. Moment elektromagnetyczny zawiera skladową stalą= średnią i skladową przemienną. Skladowa średnia: Moment krytyczny TK+ zależy od kwadratu V1+. Moment krytyczny TK- zależy od kwadratu V1-. Samohamowność: Jeśli napięcie sterowania = 0, silnik winien się zatrzymać. Również przy przerwie, np. awaryjnej, uzwojenia wzbudzenia lub sterowania, silnik winien się zatrzymać. Spelnienie tego warunku uzyskuje się przez takie wykonanie klatki wirnika aby miala ona dużą rezystancję, skutkującą poślizgiem krytycznym rzędu 2. Nastawianie prędkości niższych od znamionowej oznacza pracę z dużym poślizgiem. Skutkuje to dużymi stratami w wirniku: DPCu= s*PY. Stąd male moce silników indukcyjnych wykonawczych.

5. a Schemat zasilania przy sterowanu amplitudowym. b Charakterystyki Klossa dla Uster= 0. c Charakterystyki Klossa dla Uster= 0 i dla sK około 2. d Charakterystyka Klossa dla Uster= Uwzb i dla sK około 2. Wtedy spelnia warunek samohamowalności. Przy pośrednich niesymetriach cha-ka c plynnie przechodzi w d.

6. Zmiana kąta fazowego napięcia sterującego też skutkuje zmianą wartości skladników V1+oraz V1-. W konsekwencji uzyskujemy tzw. sterowanie fazowe prędkości obrotowej.

7. Silnik wykonawczy kubkowy Aluminiowy wirnik ma maly moment bezwladności. Więc mogą szybko zmieniać prędkość obrotową. Żelazo w środku wirnika zmniejsza reluktancję dla strumienia glównego. Dygresja: Jeśli w normalnym silniku pierścieniowym odlączyć jedną fazę od zasilania, to stojan generuje pole pulsujące. Jeśli dodatkowo do wirnika wtrącić duże rezystancje to poślizg krytyczny osiągne wartość rzędu 1.5  Silnik dąży do zatrzymania wirującego wirnika  hamowanie podsynchroniczne,