thumb|Schematyczne przedstawienie silnika pierścieniowego.
Silnik pierścieniowy – rodzaj silnika asynchronicznego o uzwojonym wirniku, w którym uzwojenie wirnika wyprowadzone jest przez pierścienie ślizgowe i szczotki na zewnątrz maszyny.
Silnik pierścieniowy jest droższy w produkcji od silnika klatkowego, ale daje szersze możliwości rozruchu i regulacji prędkości obrotowej.
Budowa Wirnik zazwyczaj składa się z 3 uzwojeń fazowych, nawiniętych przewodem izolowanym, połączonych w gwiazdę. Końce uzwojeń są połączone w punkcie zerowym gwiazdy, a początki podłączone do pierścieni ślizgowych. Pierścienie (zwykle mosiężne) współpracują ze szczotkami osadzonymi w obudowie silnika i połączonymi z tabliczką zaciskową. Umożliwia to podłączenie zewnętrznego rozrusznika lub układu do regulacji prędkości obrotowej.
Występują także silniki z dwufazowym uzwojeniem wirnika (silniki małej mocy) lub inną liczbą pierścieni ślizgowych (2, 3, 6 lub więcej).
Zasada działania W stojanie zasilanym prądem przemiennym powstaje wirujące pole magnetyczne. Prędkość wirowania tego pola (wynikająca z liczby par biegunów i częstotliwości prądu zasilającego) określa się mianem prędkości synchronicznej. Wirujące pole magnetyczne, poruszając się względem uzwojeń wirnika, powoduje indukowanie się w nich siły elektromotorycznej. Jeśli uzwojenia (przewody) wirnika będą zwarte, to popłynie w nich prąd elektryczny. Na te przewody wirnika, znajdujące się w polu magnetycznym, zacznie działać siła elektrodynamiczna, która spowoduje obracanie się wirnika. Wirnik będzie się obracał w kierunku zgodnym z kierunkiem wirowania pola magnetycznego wytwarzanego przez stojan. W teoretycznej sytuacji, gdy prędkość wirnika wzrośnie do prędkości synchronicznej, wirujące pole magnetyczne wytwarzane przez stojan pozostanie nieruchome z punktu widzenia wirnika, więc siła elektromotoryczna w wirniku przestanie się indukować, a siła (moment obrotowy) działający na wirnik zmaleje do zera, powodując zmniejszenie prędkości obrotowej. W praktyce wirnik nigdy nie osiąga prędkości synchronicznej i obraca się względem niej wolniejPrzy pracy silnikowej.. Względna różnica między prędkością synchroniczną a prędkością obrotową wirnika odniesiona do prędkości synchronicznej nazywana jest poślizgiem:
gdzie: – poślizg, – prędkość synchroniczna, czyli prędkość wirowania pola magnetycznego, wynikająca z liczby par biegunów i częstotliwości prądu zasilającego, – prędkość obrotowa wirnika.
Prędkość obrotowa wirnika:
gdzie: – częstotliwość prądu zasilającego, – liczba par biegunów.
Zmiana kierunku obrotów Zmianę kierunku wirowania można osiągnąć przez zmianę kolejności dwóch dowolnych faz zasilających.
Rozruch thumb|Przebieg momentu obrotowego podczas rozruchu silnika pierścieniowego z różnymi wartościami rezystancji w obwodzie wirnika. Wartości rezystorów spełniają warunek R3 > R2 > R1
Wyprowadzenie uzwojeń wirnika daje możliwość podłączenia do nich tzw. rozrusznika, czyli opornika o liczbie faz odpowiadającej liczbie faz silnika. .
Regulacja prędkości obrotowej Prędkość obrotowa silnika pierścieniowego może być zmieniona przez: użycie rezystorów włączonych w obwód wirnika, zmianę liczby par biegunów, zmianę częstotliwości prądu zasilającego.
Zastosowanie układy o ciężkim rozruchu (rozruch pod pełnym obciążeniem), np. silniki dźwigów.
Uwagi
Przypisy
Linki zewnętrzne Wyznaczanie liczby stopni rozruchowych w układzie napędowym z asynchronicznym silnikiem pierścieniowym Wyznaczanie rezystancji dodatkowych poszczególnych stopni rozrusznika oporowego
Kategoria:Silniki elektryczne