Porady » układy Leonarda
Układem Leonarda nazywa się taki układ, w którym silnik obco wzbudny prądu stałego jest zasilany za pośrednictwem przetwornic; dwumaszynowej. Przetwornica składa się z silnika w którym jest zazwyczaj silnik indukcyjny klatkowy lub pierścieniowy, a przy dużych mocach — synchroniczny, oraz z prądnicy bocznikowej lub obcowzbudnej, tzw. prądnicy sterującej. Silnik napędowy oraz prądnica — o ile jest obcowzbudna — są wzbudzane z odrębnych źródeł, którymi mogą być: a) wzbudnica (prądnica bocznikowa) napędzana przez silnik przetwornicy, wzmacniacz magnetyczny, wzmacniacz tyrystorowy, wzmacniacz elektromaszynowy. Zmianę prędkości silnika napędowego uzyskuje się w praktyce dwoma sposobami: przez zmianę napięcia zasilającego twornik silnika drogą zmiany napięcia indukowanego prądnicy sterującej, która z kolei zależy od prądu wzbudzenia prądnicy, sposób ten pozwala na zmniejszenie prędkości silnika; przez osłabianie wzbudzenia silnika napędowego; sposób ten pozwala na powiększanie prędkości silnika.
na prędkość silnika można wpływać również drogą włączania w obwód tworników dodatkowej rezystancji, jednakże sposób ten nie jest stosowany.
Charakterystyki w miarę osłabiania wzbudzenia stają się coraz bardziej pochyłe. Zjawisko to można wytłumaczyć w następujący sposób. jeśli osłabić wzbudzenie silnika przy M — const, to prąd silnika wzrośnie w takim samym stopniu w jakim osłabiono wzbudzenie.
Zakres sterowania prędkości wyznacza stosunek An/(n0—An), w którym tą jest prędkością biegu jałowego idealnego przy wzbudzeniu znamionowym silnika, An zaś spadkiem prędkości obrotowej przy obciążeniu znamionowym.
Zakres stosowania prędkości0określa się przy założonej przecią-żalności silnika, ograniczanej warunkami komutacji; normalnie prze-ciążalność przyjmuje się równą 2. W otwartych układach Leonarda przy mocy silnika rzędu kilkunastu kilowatów zakres sterowania wynosi od 1 : 7 do 1 : 10. Przy większych mocach zakres sterowania jest większy.
Przy zmniejszaniu prędkości silnika drogą zmniejszania napięcia zasilającego twornik moment znamionowy silnika pozostaje stały, moc znamionowa zmniejsza się wobec tego w przybliżeniu proporcjonalnie do prędkości. Przy zwiększaniu natomiast prędkości silnika przez osłabianie strumienia moment znamionowy zmniejsza się w przybliżeniu proporcjonalnie do prędkości, wobec czego moc znamionowa siln ka pozostaje w przybliżeniu stała.
Rozruch silnika przeprowadza się podnosząc stopniowo wzbudzenie prądnicy sterującej, co powoduje wzrost jej napięcia indukowanego. Zmianę, kierunku wirowania uzyskuje się zmieniając kierunek prądu wzbudzenia prądnicy sterującej, powoduje to zmianę jej biegunowości, a więc i kierunku przepływu prądu tworników. Zatrzymywanie silnika przeprowadza się drogą zmniejszania prądu wzbudzenia prądnicy. Przy zmniejszaniu wzbudzenia prądnicy drugi człon w liczniku staje się większy od pierwszego k $sn >. Ui0, w wyniku czego prąd przybiera wartość ujemną, co oznacza, że zmienił on kierunek. Moment silnika wobec tego również zmienia kierunek i staje się momentem hamującym, silnik zwalnia.
W przypadku gdy maszyna robocza napędza silnik, jak np. przy opuszczaniu ładunków przez dźwignicę, silnik napędowy przyśpiesza i we wzorze (6.5) drugi człon staje się większy od pierwszego, prąd silnika zmienia kierunek i silnik zaczyna hamować, W przypadku zatrzymywania oraz napędzania przez maszynę roboczą silnik napędowy staje się prądnicą, która teraz zasila prądnicę sterującą, która z kolei staje się silnikiem napędzającym silnik przetwornicy. Silnik przetwornicy przyspiesza i zaczyna pracować jako prądnica asynchroniczna oddając energię do sieci, następuje hamowanie odzyskowe.
