Charakterystyka mechaniczna silnika bocznikowego prądu stałego pokazuje zależność prędkości obrotowej n od obciążenia, najczęściej wyrażonego prądem twornika Ia lub momentem obrotowym.
W silniku bocznikowym uzwojenie wzbudzenia jest połączone równolegle z twornikiem. Przy stałym napięciu zasilania strumień magnetyczny Φ jest w przybliżeniu stały, dlatego prędkość zależy głównie od spadku napięcia w obwodzie twornika.
Zależność prędkości od prądu twornika
Dla silnika bocznikowego można przyjąć zależność:
n ≈ (U - Ia·(Ra + Rd)) / (k·Φ)
gdzie:
- U — napięcie zasilania,
- Ia — prąd twornika,
- Ra — rezystancja twornika,
- Rd — rezystancja dodatkowa włączona szeregowo z twornikiem,
- Φ — strumień magnetyczny,
- k — stała konstrukcyjna silnika.
Wpływ rezystancji dodatkowej
Im większa rezystancja dodatkowa Rd, tym większy spadek napięcia Ia·Rd przy tym samym prądzie. Oznacza to, że do twornika dociera mniejsze napięcie skuteczne, a prędkość obrotowa silnika bardziej maleje.
Na wykresie n = f(I) większej rezystancji dodatkowej odpowiada charakterystyka:
- bardziej opadająca,
- położona niżej dla tego samego prądu obciążenia,
- o większym nachyleniu ujemnym.
Wniosek egzaminacyjny
Jeżeli kilka charakterystyk startuje z podobnej prędkości biegu jałowego, to najwyższej rezystancji dodatkowej odpowiada ta krzywa, która przy prądzie znamionowym ma najmniejszą prędkość. Na typowym rysunku będzie to charakterystyka najbardziej stroma i najniżej położona.