Silnik prądu stałego obcowzbudny to silnik DC, w którym uzwojenie wzbudzenia jest zasilane z osobnego źródła napięcia niż uzwojenie twornika. Dzięki temu strumień magnetyczny można regulować niezależnie od prądu twornika.
Cechy silnika obcowzbudnego
- uzwojenie twornika i uzwojenie wzbudzenia mają oddzielne zasilanie,
- prędkość obrotową można regulować przez zmianę napięcia twornika lub prądu wzbudzenia,
- przy rozruchu siła elektromotoryczna w tworniku jest bliska zeru,
- prąd rozruchowy może osiągać bardzo dużą wartość, dlatego stosuje się rozrusznik lub układ energoelektroniczny ograniczający prąd.
Dlaczego potrzebny jest rozrusznik?
W chwili rozruchu wirnik jeszcze się nie obraca, więc w tworniku nie powstaje przeciwna siła elektromotoryczna. Prąd ogranicza wtedy głównie rezystancja twornika, która jest zwykle mała. Bez dodatkowej rezystancji prąd mógłby być wielokrotnie większy od znamionowego i uszkodzić silnik.
Dla obwodu twornika podczas rozruchu można przyjąć:
Ir = U / (Rt + Rr)
gdzie:
- Ir — prąd rozruchowy,
- U — napięcie zasilania twornika,
- Rt — rezystancja uzwojenia twornika,
- Rr — rezystancja rozrusznika.
Przykład zastosowania wzoru
Jeżeli silnik ma napięcie U = 440 V, prąd znamionowy In = 55 A, a wymagany prąd rozruchowy ma wynosić około 2In, to:
Ir = 2 · 55 A = 110 A
Całkowita rezystancja obwodu twornika podczas rozruchu:
R = U / Ir = 440 V / 110 A = 4 Ω
Jeżeli rezystancja twornika wynosi około 0,1 Ω, to rezystancja rozrusznika powinna być w przybliżeniu równa 3,9 Ω, czyli w odpowiedziach egzaminacyjnych przyjmuje się 4 Ω.