Silniki elektryczne w praktyce elektronika, cz. 1.pdf

K U R S

Silniki elektryczne w praktyce

elektronika, część 1

Jak dzia³a silnik elektryczny

ìNa przewodnik z†pr¹dem w†polu

magnetycznym dzia³a si³a F rÛwna....î

- tyle mniej wiÍcej kaødy pamiÍta ze

szko³y. Øeby zrobiÊ z†tego silnik elek-

tryczny, potrzebny jest nieruchomy sto-

jan i†osadzony na ³oøyskach wirnik.

Kaødy z†tych elementÛw musi spe³niaÊ

przynajmniej jeden warunek:

- musi umoøliwiÊ przep³yw pr¹du,

- musi wytwarzaÊ w³asne pole magne-

tyczne.

Øeby chcia³o siÍ to jeszcze krÍciÊ,

potrzebna jest cykliczna zmiana kierun-

ku przep³ywu pr¹du lub zmiana orien-

tacji i†natÍøenia (wirowanie) pola mag-

netycznego. Takie minimum teorii wy-

starczy do zrozumienia dzia³ania wiÍk-

szoúci silnikÛw elektrycznych.

Na co dzieÒ nie zdajemy sobie sprawy, jak olbrzymia

liczba rÛønych silnikÛw elektrycznych nas otacza. Wielu

elektronikÛw buduj¹c sterowniki mikroprocesorowe,

chcia³oby skorzystaÊ z†tego bogactwa, ale nie zawsze

wiadomo, jak to zrobiÊ.

Dlatego postanowi³em przybliøyÊ Czytelnikom temat

w³aúciwoúci i†sposobÛw sterowania typowych silnikÛw

elektrycznych - moøe w†sposÛb nienaukowy, przystÍpnie

i†bez stosowania wyøszej matematyki.

tzn. moc pobierana przez silnik pod-

czas pracy z†normaln¹ prÍdkoúci¹ obro-

tow¹. Moc mechaniczna, tzw. moc na

wale, jest mniejsza i†zaleøy od spraw-

noúci silnika (typowo 40...80%).

NapiÍcie zasilania . Znamionowa

wartoúÊ napiÍcia zasilaj¹cego (sta³ego

lub zmiennego), przy ktÛrej okreúlane

s¹ inne parametry. WiÍkszoúÊ silnikÛw

moøe byÊ zasilana napiÍciem niøszym

(minimalnie od 5%U z dla silnikÛw ko-

mutatorowych i†od 70%U z dla induk-

cyjnych). Nie naleøy stosowaÊ napiÍÊ

duøo wyøszych od znamionowego (mak-

simum +15%).

Moment obrotowy . W†uproszczeniu

jest to si³a, z†jak¹ silnik potrafi krÍciÊ

obci¹øeniem. Podawany jest w†Nm (niu-

ton * metr), typowe wartoúci dla ma-

³ych silnikÛw: od 0,01 do 50 Nm.

Moment rozruchowy . Jest to bardzo

waøny parametr, informuj¹cy o†tym, czy

silnik jest w†stanie wystartowaÊ pod ob-

ci¹øeniem. Moøe byÊ podany w†Nm lub

w†procentach momentu obrotowego.

W†zaleønoúci od rodzaju silnika moment

rozruchowy moøe byÊ ma³y (do 150%),

úredni (150...250%) lub duøy (powyøej

250%). Moment rozruchowy moøe byÊ

parametrem decyduj¹cym o†przydatnoúci

silnika do okreúlonych zastosowaÒ. Naj-

mniejsze wymagania stawia napÍd wen-

tylatorÛw - obci¹øenie startowe jest ze-

rowe i†roúnie z†kwadratem prÍdkoúci ob-

rotowej, moøna zastosowaÊ nawet silnik

z†momentem rozruchowym niøszym od

100%. Najtrudniejsze warunki rozruchu

wystÍpuj¹ w†napÍdach sprÍøarek, düwi-

gÛw oraz pojazdÛw.

Obroty znamionowe . Zawsze s¹ poda-

wane obroty w†normalnych warunkach

pracy, tzn. przy znamionowym obci¹øe-

niu i†napiÍciu zasilania. Obroty silnikÛw

mog¹ zawieraÊ siÍ w†granicach

100...100000 obr./min., ale najczÍúciej spo-

tykane wartoúci to 1000...4000 obr./min.

Pr¹d znamionowy i†pr¹d rozrucho-

wy . Pr¹d znamionowy jest to pobÛr

pr¹du w†normalnych warunkach pracy.

Pr¹d rozruchowy wystÍpuje tylko pod-

czas rozpÍdzania silnika i†jest 2...8-krot-

nie wiÍkszy od pr¹du znamionowego

(najwiÍksze pr¹dy rozruchowe maj¹ sil-

niki indukcyjne). Warto o†tym pamiÍ-

taÊ, projektuj¹c uk³ad sterowania i†zasi-

lania silnika.

Podzia³ silnikÛw elektrycznych

Istnieje ponad sto rodzajÛw silni-

kÛw, rÛøni¹cych siÍ zasad¹ pracy, bu-

dow¹ i†w³aúciwoúciami. NiektÛre rodza-

je wystÍpuj¹ tylko w†podrÍcznikach

i†prÛøno ich szukaÊ†w†sklepach. Poniø-

szy podzia³ obejmuje najwaøniejsze ty-

py silnikÛw, produkowane masowo:

Silniki pr¹du sta³ego

- komutatorowe, w†rodzinie ktÛrych s¹

produkowane:

- silniki z†magnesem trwa³ym;

- silniki szeregowe;

- silniki bocznikowe;

- silniki szeregowo-bocznikowe;

- z†wiruj¹cym magnesem, w†rodzinie

ktÛrych s¹ produkowane:

- dwubiegunowe z†czujnikami Halla,

- wielobiegunowe z†czujnikami Halla

lub enkoderem,

- krokowe, w†rodzinie ktÛrych s¹ pro-

dukowane:

- unipolarne,

- bipolarne,

- liniowe.

Silniki pr¹du zmiennego

- komutatorowe (uniwersalne),

- asynchroniczne 1-fazowe, w†rodzinie

ktÛrych s¹ produkowane:

- kondensatorowe;

- ze zwart¹ faz¹ rozruchow¹;

- z†od³¹czanym uzwojeniem rozruchowym;

- asynchroniczne 3-fazowe,

- synchroniczne.

Silniki komutatorowe pr¹du

sta³ego z†magnesem trwa³ym

(PMDC)

Konstrukcja silnika komutatorowego

jest znana od 100 lat i†mimo swoich

wad silniki te nadal s¹ powszechnie

stosowane, g³Ûwnie ze wzglÍdu na ³at-

woúÊ regulacji obrotÛw i†momentu ob-

rotowego.

KonstrukcjÍ silnika komutatorowego

z†magnesem trwa³ym przedstawiono na

rys. 1 . Uzwojenia wirnika umieszczo-

ne s¹ w†szczelinach øelaznego rdzenia

i†pod³¹czone do komutatora. Komutator

sk³ada siÍ z†wielu p³ytek miedzianych

umieszczonych na bocznej powierzchni

walca, po ktÛrym úlizgaj¹ siÍ wÍglowe

szczotki zasilane pr¹dem. Zadaniem

komutatora jest prze³¹czanie kierunku

przep³ywu pr¹du w†uzwojeniach, tak

aby oddzia³ywanie z†polem magnetycz-

nym stojana wprawi³o wirnik w†ruch

obrotowy. Obroty silnika komutatoro-

wego zaleø¹ liniowo od napiÍcia zasi-

lania, a†moment obrotowy od natÍøe-

nia pr¹du. ZmianÍ kierunku obrotÛw

uzyskuje siÍ poprzez zmianÍ bieguno-

Wybrane parametry silnikÛw

elektrycznych

Podstawowe parametry silnika s¹

zwykle podane na jego tabliczce zna-

mionowej, pozosta³e - np. moment roz-

ruchowy, pr¹d rozruchowy, moøna zna-

leüÊ tylko w†katalogach lub oszacowaÊ

wed³ug w³aúciwoúci poszczegÛlnych ro-

dzajÛw silnikÛw.

Moc znamionowa . Zazwyczaj jest

podawana moc elektryczna w†watach,

Rys. 1. Budowa silnika komutatorowe−

go z magnesem trwałym

Elektronika Praktyczna 12/2003

K U R S

Rys. 2. Budowa silnika z wirnikiem bez

żelaza

jemy wtedy silnik z†dwoma uzwojenia-

mi: stojana i†wirnika. W†zaleønoúci od

uk³adu po³¹czeÒ otrzymamy silnik sze-

regowy, bocznikowy lub szeregowo-

bocznikowy ( rys. 3 ). Silnik szeregowy

ma bardzo duøy moment obrotowy

i†rozruchowy, ale ìmiÍkk¹î charakterys-

tykÍ obci¹øenia, tzn. obroty bardzo sil-

nie zaleø¹ od obci¹øenia silnika. Bez

obci¹øenia silnik szeregowy moøe roz-

pÍdzaÊ siÍ bez ograniczeÒ, aø do jego

zniszczenia - tzw. ìrozbieganie siÍî sil-

nika. Wady tej jest pozbawiony silnik

bocznikowy - jego obroty s¹ sta³e i†pra-

wie niezaleøne od obci¹øenia. Niestety

silniki bocznikowe (poza bardzo ma³y-

mi) wymagaj¹ skomplikowanych uk³a-

dÛw p³ynnego rozruchu ograniczaj¹cych

pr¹d rozruchowy, a†moment rozruchowy

jest duøo mniejszy niø w†silnikach sze-

regowych. Silnik szeregowo-bocznikowy

ma charakterystykÍ zbliøon¹ do szere-

gowego, dodatkowe uzwojenie boczniko-

we ogranicza maksymalne obroty przy

pracy bez obci¹øenia.

Regulacja obrotÛw jest moøliwa po-

przez zmianÍ napiÍcia zasilania. Kie-

runek obrotÛw jest sta³y bez wzglÍdu

na biegunowoúÊ zasilania, zmiana kie-

runku wymaga zamiany miejscami koÒ-

cÛwek jednego z†uzwojeÒ: wirnika lub

stojana.

Szeregowe silniki pr¹du sta³ego na

12 V†i†24 V s¹ powszechnie stosowane

w†samochodach (dmuchawa - 120 W,

wycieraczki - 50 W, rozrusznik - 1200

W) oraz w†wiertarkach akumulatoro-

wych. Silniki wiÍkszej mocy spotyka

siÍ w†napÍdach maszyn oraz - bardzo

duøe - w†pojazdach szynowych. Silniki

bocznikowe i†szeregowo-bocznikowe

uøywane s¹ g³Ûwnie w†przemyúle -

m.in. do napÍdu düwigÛw.

niska czÍstotliwoúÊ moøe powodowaÊ

skokowe zmiany momentu obrotowego

a†zbyt wysoka - straty indukcyjne w†sil-

niku. Naleøy tak dobraÊ czÍstotliwoúÊ,

aby na kaødy obrÛt silnika przypada³o

przynajmniej kilka impulsÛw.

Taki sposÛb sterowania jest bardzo

wygodny w†przypadku mikroproceso-

rÛw - generator PWM moøe byÊ ³at-

wo zrealizowany programowo (niektÛ-

re procesory maj¹ teø sprzÍtowy ge-

nerator PWM). Przyk³adowy uk³ad ste-

rowania obrotami silnika 12†V/20†W

przedstawiono na rys. 4 . W†uk³adzie

dodatkowo wprowadzono moøliwoúÊ

zmiany kierunku obrotÛw za pomoc¹

przekaünika sterowanego wyjúciem

DIR. Jeøeli nie ma takiej potrzeby to

silnik pod³¹cza siÍ bezpoúrednio miÍ-

dzy dren tranzystora mocy i†ìplusî

zasilania. Przy doborze elementÛw na-

leøy zwrÛciÊ uwagÍ na kilka istotnych

szczegÛ³Ûw:

- Dioda D1 jest nie tylko elementem

t³umi¹cym przepiÍcia, ale umoøliwia

takøe zachowanie ci¹g³oúci przep³ywu

pr¹du w†indukcyjnoúci silnika. Nie

powinna to byÊ zwyk³a dioda pros-

townicza 1N4001, lecz dioda szybka

na pr¹d 1...3 A†(np. BY299, BY397,

BYT03, BYW72).

- Tranzystor kluczuj¹cy moøe byÊ typu

MOS lub bipolarny, powinien mieÊ

dopuszczalny pr¹d drenu (kolektora)

przynajmniej 3-krotnie wiÍkszy od

pr¹du znamionowego silnika. Jeøeli

stosujemy tranzystor bipolarny (np.

Darlington TIP122), to R1=R2=1,8 k

woúci zasilania. Obroty moøna ³atwo

regulowaÊ w†szerokich granicach (od

5% do 110% obrotÛw znamionowych)

z†zachowaniem duøego momentu obro-

towego. Istnieje teø odmiana silnika

komutatorowego - tzw. silnik z†wirni-

kiem bez øelaza ( rys. 2 ). W†takim sil-

niku wirnik nie posiada rdzenia øe-

laznego i†jest wykonany podobnie do

p³ytki drukowanej - uzwojenia s¹ wy-

konane w†postaci taúm miedzianych

przyklejonych do kr¹øka z†laminatu.

Ze wzglÍdu na bardzo ma³¹ masÍ

wirnika taki silnik ma ma³¹ bezw³ad-

noúÊ - moøe wiÍc startowaÊ bardzo

szybko i†osi¹gaÊ duøe prÍdkoúci obro-

towe. Szczotki s¹ dociskane do obrze-

øa wirnika, rolÍ komutatora pe³ni¹

pola stykowe na jego obwodzie. Sil-

niki tego typu uøywane s¹ do napÍdu

wirÛwek i†do bardzo szybkich serwo-

mechanizmÛw.

Dodatkow¹ zalet¹ silnikÛw z†magne-

sem trwa³ym jest ³atwoúÊ hamowania.

Wykorzystuje siÍ tutaj odwracalnoúÊ

pracy takiego silnika: obracanie wirni-

kiem bez zasilania powoduje, øe silnik

staje siÍ pr¹dnic¹. Wystarczy w†chwili

od³¹czenia zasilania zewrzeÊ zaciski sil-

nika, aby powsta³ duøy moment hamu-

j¹cy (zaawansowane sterowniki takich

silnikÛw potrafi¹ odzyskiwaÊ energiÍ

hamowania silnika i†zwracaÊ j¹ do

ürÛd³a zasilania).

Niestety silniki komutatorowe maj¹

teø wady. Najwaøniejsza z†nich to zu-

øywanie siÍ szczotek i†komutatora, co

wymaga okresowej konserwacji silnika

(trwa³oúÊ komutatora jest szacowana na

2...3 tysi¹ce godzin pracy). Poza tym

iskrzenie na komutatorze wytwarza spo-

re zak³Ûcenia elektromagnetyczne, do

tego dochodzi ha³aúliwa praca i†wyso-

kie koszty produkcji.

NiskonapiÍciowe silniki komutatoro-

we z†magnesem trwa³ym s¹ powszech-

nie uøywane w†zabawkach, starszych

modelach magnetofonÛw, niektÛrych

serwomechanizmach. Do niedawna by³y

to najczÍúciej stosowane silniki w†za-

kresie mocy do 20 W, obecnie s¹ wy-

pierane przez nowoczeúniejsze silniki

bezszczotkowe z†wiruj¹cym magnesem.

- Zastosowanie dwÛch po³¹czonych

rÛwnolegle inwerterÛw 74HC04

u³atwia szybkie prze³adowywanie

pojemnoúci bramki T1. W†tym celu

moøna zamiennie uøyÊ np. bufora

mocy 74HC240 i†R1=100

Ω

Sterowniki silnikÛw

komutatorowych

Opisane poniøej uk³ady mog¹ byÊ

stosowane do wszystkich rodzajÛw sil-

nikÛw komutatorowych, jednak zmiana

kierunku obrotÛw i†hamowanie jest

moøliwe tylko w†przypadku silnikÛw

z†magnesem trwa³ym.

Najprostszym sposobem regulacji ob-

rotÛw jest zastosowanie po-

tencjometru o†odpowiednio

duøej mocy, trochÍ lepszym

- regulowany stabilizator na-

piÍcia. Niestety podstawow¹

wad¹ obu uk³adÛw jest za-

miana duøej traconej mocy

w†ciep³o. Dlatego teø po-

wszechnie stosowane jest za-

silanie silnika fal¹ prostok¹t-

n¹ o†zmiennym wspÛ³czynni-

ku wype³nienia PWM. Ca³-

kowanie impulsÛw steruj¹-

cych, dziÍki czemu ruch

wirnika jest p³ynny, odbywa

siÍ w†sposÛb naturalny - po-

przez bezw³adnoúÊ wirnika.

CzÍstotliwoúÊ impulsÛw za-

wiera siÍ w†przedziale od

100 Hz do kilku kHz. Zbyt

(dla

czÍstotliwoúci kluczowania powyøej

1 kHz lepiej jest uøyÊ tranzystora

bipolarnego).

- Warto zastosowaÊ w†uk³adzie ogra-

nicznik pr¹du obci¹øenia (lub bez-

piecznik) dla unikniÍcia uszkodzeÒ

w†przypadku przeci¹øenia silnika.

- W†programie steruj¹cym trzeba

uwzglÍdniÊ koniecznoúÊ zatrzymania

Silniki komutatorowe szeregowe

i†bocznikowe

Zamiast magnesu trwa³ego moøna

do wytworzenia pola magnetycznego

stojana uøyÊ elektromagnesu, otrzymu-

Rys. 3. W zależności od układu połączeń uzwojeń

silniki mogą być szeregowe, bocznikowe lub

szeregowo−bocznikowe

Elektronika Praktyczna 12/2003

Ω

K U R S

Rys. 4. Układ sterowania obrotami silnika 12 V/20 W

S³owniczek wybranych angielskich

terminów i skrótów

Armature, winding - uzwojenie

BLDC (Brushless DC motor) - bezszczotkowy

silnik DC z wiruj¹cym magnesem

Brush motor - silnik komutatorowy

Cage motor - silnik indukcyjny AC z wirnikiem

klatkowym

Capstan motor - potoczna nazwa silnika g³ów-

nego w magnetowidach, magnetofonach

Clamp diode - dioda zamykaj¹ca obwód dla

pr¹du samoindukcji

PMDC (Permanent Magnet DC motor) - silnik

komutatorowy z magnesem trwa³ym

REPM (Rare Earth Permanent Magnet) - mag-

nes trwa³y wykonany z pierwiastków ziem

rzadkich (np. neodym)

Spindle motor - 1) potoczna nazwa silnika

g³ównego w napêdach dyskowych i CD, 2)

silnik z elementem napêdzanym zamocowa-

nym bezpoœrednio na osi wirnika

Rotor - wirnik

Stator - stojan

Torque - moment obrotowy

Torque ripple - wahania momentu obrotowego

zale¿ne od k¹ta obrotu wirnika

Voice Coil motor (actuator) - rodzaj silnika (si-

³ownika) liniowego z ruchom¹ cewk¹

X-Bridge (H-Bridge) - mostek 4-tranzystorowy

do bipolarnego sterowania uzwojeñ silników

silnika przed prze³¹czeniem kierunku

obrotÛw, w†przeciwnym razie przez

silnik pop³ynie bardzo duøy pr¹d

w†momencie zmiany kierunku.

- Iskrzenie komutatora moøe zak³ÛcaÊ

pracÍ mikrokontrolera. Silnik moøe

byÊ fabrycznie wyposaøony w†szere-

gowe d³awiki przeciwzak³Ûceniowe,

jeøeli ich brak, to naleøy zastoso-

waÊ dwa d³awiki 22...100

przewodz¹ tranzystory T2 i†T3, to pr¹d

p³ynie od ìplusaî zasilania przez T3,

silnik, T2 i†Rs do masy. W†momencie

zatkania tranzystorÛw pr¹d†samoindukcji

przep³ywa przez D2 i†D3. Sterowanie

T2 i†T3 impulsami z†generatora PWM

pozwala na regulacjÍ obrotÛw silnika.

W†przypadku wysterowania tranzystorÛw

T1 i†T4 pr¹d p³ynie przez silnik

w†przeciwnym kierunku, czyli mamy

zmianÍ†kierunku obrotÛw. Jednoczesne

przewodzenie tranzystorÛw T1 i†T2 to

zwarcie zaciskÛw silnika - hamowanie.

NapiÍcie z†rezystora Rs jest podawane

na wejúcie komparatora - ogranicznika

pr¹du. Nazwa mostek X†lub mostek

H†pochodzi od graficznego przedstawie-

nia przep³ywu pr¹du, przypominaj¹cego

literÍ X†lub H.

Na rys. 6 przedstawiono schemat

aplikacyjny scalonego sterownika

A3953 firmy Allegro Microsystems,

dzia³aj¹cego wed³ug opisanych powyøej

zasad. Na wejúcie /ENABLE s¹ poda-

wane impulsy z†generatora PWM,

a†stan logiczny na wejúciu PHASE de-

cyduje o†kierunku obrotÛw. Na wejúcie

/BRAKE naleøy podaÊ '1' (stan '0' na

wejúciu /BRAKE powoduje hamowanie

silnika), wejúcie MODE powinno

mieÊ†stan '0'. Do wejúcia REF do³¹cza

siÍ napiÍcie sta³e z†zakresu 0...0,65

V†w†celu ustalenia wartoúci ogranicza-

nia pr¹du silnika (maksymalny pr¹d

wyjúciowy uk³adu 3953 wynosi 1,3 A).

Uk³ad moøe byÊ zasilany dwoma rÛø-

nymi napiÍciami: V BB (tranzystory wyj-

úciowe) i†V CC (czÍúÊ cyfrowa), dziÍki

temu moøliwe jest bezpoúrednie stero-

wanie wejúÊ A3953 z†wyjúÊ mikropro-

cesora.

H przy-

stosowane do odpowiednio duøego

pr¹du (miniaturowe d³awiki w†obu-

dowach ìrezystorowychî siÍ nie na-

daj¹).

Na rys. 5 przedstawiono uproszczo-

ny schemat sterownika w†uk³adzie mos-

tkowym X, umoøliwiaj¹cy sterowanie

prÍdkoúci¹ obrotow¹, kierunkiem obro-

tÛw†oraz hamowanie silnika komutato-

rowego z†magnesem trwa³ym. Jeøeli

w†tym samym kierunku niezaleønie od

biegunowoúci zasilania - czyli powinien

prawid³owo pracowaÊ takøe przy zasi-

laniu pr¹dem zmiennym. W†praktyce

czÍsto rdzeÒ wirnika i†stojana jest wy-

konany z†jednego kawa³ka metalu i†stra-

ty wywo³ane pr¹dami wirowymi by³yby

bardzo duøe. Dlatego teø w†silnikach

uniwersalnych rdzenie wykonane s¹

w†formie pakietÛw z†cienkich blaszek

(jak w†transformatorach sieciowych). Ta-

ki silnik moøe byÊ zasilany pr¹dem

zmiennym lub sta³ym i†dlatego nazywa-

ny jest silnikiem uniwersalnym. Tego

typu silniki s¹ powszechnie uøywane

Przydatne linki internetowe

Polskie:

- http://www.silniki.pl - dystrybutor silników

i sterowników, doskonale opracowane

informacje praktyczne i teoretyczne,

- http://www.robot.opole.pl - du¿o teorii na

temat silników komutatorowych i liniowych,

- http://www.mikroma.com, http://

www.elcar.com.pl, http://

www.wamel.com.pl - polscy producenci

silników,

Zagraniczne:

- http://www.allegromicro.com - firma

Allegro Microsystems - producent

scalonych sterowników silników, ciekawe

poradniki i noty aplikacyjne,

- http://us.st.com/stonline/books - karty

katalogowe i noty aplikacyjne sterowników

firmy ST Microelectronics,

- http://www.maxonmotor.com - strona

renomowanego szwajcarskiego producenta

silników DC,

- http://www.compumotor.com - strona

firmy Parker Motion & Control, która

opracowa³a doskona³y poradnik “Motor

Technologies” (dostêpny tak¿e na stronie

Allegro Microsystems).

Silniki komutatorowe

uniwersalne

Silniki uniwersalne wystÍpuj¹ w†kla-

syfikacji jako silniki pr¹du zmiennego,

jednak nie do koÒca jest to prawda.

Jak wspomniano wczeúniej, silnik ko-

mutatorowy szeregowy obraca siÍ

Rys. 5. Uproszczony schemat sterowni−

ka w układzie mostkowym X

Elektronika Praktyczna 12/2003

K U R S

w†sprzÍcie gospodarstwa domowego (ro-

boty kuchenne, miksery, m³ynki, odku-

rzacze) oraz w†elektronarzÍdziach.

W†przypadku uøywania silnikÛw uni-

wersalnych z†odzysku, naleøy pamiÍtaÊ

o†moøliwoúci rozbiegania siÍ silnika

szeregowego przy braku obci¹øenia.

SzczegÛlnie dotyczy to silnikÛw z†od-

kurzaczy: maj¹ one prÍdkoúÊ znamiono-

w¹ ok. 12†000 obr./min. w†warunkach

obci¹øenia turbin¹, a†bez obci¹øenia po-

trafi¹ osi¹gn¹Ê kilkadziesi¹t tysiÍcy ob-

rotÛw. Przestrzegam przed prÛbami wy-

korzystania silnika z†odkurzacza do bu-

dowy szlifierki - przy np. 30†000 obr./

min. rozpadaj¹ca siÍ tarcza szlifierska

powoduje efekt zbliøony do wybuchu

granatu!

Elektroniczne uk³ady regulacji ob-

rotÛw silnikÛw uniwersalnych zwykle

budowane s¹ w†oparciu o†triaki ze

sterowaniem fazowym. Schematy ta-

kich uk³adÛw moøna bez problemu

znaleüÊ w†literaturze (np. z†uk³adem

U2008 lub U2010B firmy Temic).

Moøna teø zasiliÊ silnik uniwersal-

ny pr¹dem sta³ym o†napiÍciu 230 V,

ale zbudowanie odpowiedniego zasi-

lacza nie jest rzecz¹ prost¹ - wy-

prostowanie i†odfiltrowanie napiÍcia

sieci da na wyjúciu ok. 320 VDC.

Rys. 6. Schemat aplikacyjny scalonego sterownika silników − A3953

Gdyby jednak to siÍ uda³o, to uzys-

kamy odrobinÍ wiÍksz¹ sprawnoúÊ

silnika (brak strat na przemagneso-

wanie rdzenia) i†moøemy regulowaÊ

obroty opisan¹ wczeúniej metod¹

PWM. Do celÛw przemys³owych uøy-

wa siÍ czasem silnikÛw uniwersal-

nych, przewidzianych do pracy przy

napiÍciu 320 VDC (wyprostowane na-

piÍcie sieci) lub 550 VDC (wyprosto-

wane napiÍcie trÛjfazowe).

Jacek Przepiórkowski

Elektronika Praktyczna 12/2003

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: