W silniku prądu stałego bocznikowym uzwojenie wzbudzenia jest połączone równolegle z twornikiem. Jego zadaniem jest wytworzenie strumienia magnetycznego (\Phi), od którego zależy moment i prędkość obrotowa silnika.
Dlaczego przerwa w obwodzie wzbudzenia jest groźna?
Prędkość silnika prądu stałego można w uproszczeniu opisać zależnością:
[
n \approx \frac{U - I_a R_a}{c \Phi}
]
gdzie:
- (n) — prędkość obrotowa,
- (U) — napięcie zasilania,
- (I_a) — prąd twornika,
- (R_a) — rezystancja twornika,
- (\Phi) — strumień magnetyczny wzbudzenia.
Jeżeli nastąpi przerwa w obwodzie wzbudzenia, prąd wzbudzenia zanika, a strumień magnetyczny gwałtownie maleje. Ponieważ strumień znajduje się w mianowniku wzoru, silnik zaczyna szybko zwiększać prędkość. Zjawisko to nazywa się rozbieganiem silnika.
Skutki rozbiegania
Rozbieganie silnika bocznikowego może spowodować:
- przekroczenie dopuszczalnej prędkości obrotowej,
- uszkodzenie mechaniczne wirnika lub komutatora,
- silne iskrzenie na komutatorze,
- wzrost prądu twornika przy obciążeniu,
- zadziałanie wyłącznika samoczynnego lub zabezpieczenia nadprądowego.
Ważne na egzaminie
Nagłe rozbieganie się silnika bocznikowego jest typowym objawem zaniku wzbudzenia, czyli najczęściej przerwy w obwodzie wzbudzenia. Zwarcie w obwodzie wzbudzenia, zbyt wysokie lub zbyt niskie napięcie zasilania nie są klasyczną przyczyną tak gwałtownego rozbiegania.