Z W Y Z W A L A C Z A M I TERA
||[|||| E L E K T R O M A G N E T Y C f JA K O W YŁĄ CZN IK! NADM I ZANIKOWE DO O CH RO N Y
BEZ W YZWALACZY NAD - JAKO WYŁĄCZNIKI PR2
S ® S M
::
Prosta i p rze jrzysta budowa.
M ocne o k a p tu rze n ie żeliw ne.
W ygodne p rzyłq cze n ie p rze wodów.
D o sko n ała izo la cja m iędzy biegunam i.
M asyw ne, suto w ym ia ro w a ne kontakty.
Siln y d o cisk, duże p o w ie rz
chnie styków , zw ie ra n ie się kontaktów ruchem p o ślizg o wym - za p e w n ia ją m a ksy
m alną trw a ło ść przy d u żej ilości łącze ń .
U rz ą d z e n ie ry g lu ją c e u n ie m o żliw ia z a łą c z e n ie na ist
n ie ją c e zw a rcie .
S y g n a liz a c ja m e ch a n iczn a .
VVA R S Z A W A - O K O P O W A
S. KLEIHAH i Swie
Z N Ó W S I L N I K S P A L O N Y !
* '
S ir a i w p o s t a c i p r z e r w y r u c h u i k o s z t u p r z e w i n i ę c i a s i l n i k a m o ż n a b y ł o u n i k n ą ć , s t o s u j ą c zamiast be zpieczni kó w topiko wych w y ł ą c z n i k i n a d m i a r o w e
SN TO lub W E L S III
ELEKTRO A UT OM AT
W A R S Z A W A , D Z I E L N A 72. T E L E F O N Y : 11-94-77, 11-94-88
Nr. 4 W I A D O M O Ś C I E L E K T R O T E C H N I C Z N E STR. 107
1
¡8
B u d o w a c a ł k o w i c i e z a m k n i ę t a z c h ł o d z e n i e m p o w i e r z c h n i o w y m . W y s o k i m o m e n t p o c i ą g o w y . S o l i d n a k o n s t r u k c j a . W z m o c n i o n e ł o ż y s k a k u l k o w e . W s z e c h s t r o n n e m o ż l i w o ś c i z a s t o s o w a n i a w p r z e m y ś l e w ł ó k i e n n i c z y m .
R O H N - Z I E L I N S K I
T A Ś M A I Z O L A C Y J N A P Ł Y T Y E B O N I T O W E R ĘK A W IC E DO WYS. NA PIĘĆ
C H O D N I K I G U M O W E
D O W Y K Ł A D A N I A P O D Ł Ó G E L E K T R O W N I
Z A K Ł A D Y K A U C Z U K O W E
PI ASTÓW s . a .
C e n t r a l a
W A R S Z A W A Z ło ta 3 5 , tel. 5 6 2 -6 0
W Y K O N Y W A ; P R Z E K Ł A D N I E Z Ę f B A T E W S K R Z Y * N I A C H O L I W N Y C H
•
M O T O R E D U K T O R Y D O W B U D O W A N I A W P Ł A S Z C Z SILN IKA Z W B U D O W A N Y M W N I E S I L N I K I E M
P Ę D N I E . S P R Z Ę t G Ł A S P R Ę Ż Y S T E . N A P R Ę Ż A C Z E . TO- .KARKI I W IER TA R KI
]
J. JOHN
S P . A K C .
W Ł O D Z I
BIURA WŁASNE:
W A R S Z A W A K R A K Ó W P O Z N A Ń K A T O W I C E LWÓW
G DA Ń S K Motoreduktor wbudowany w płaszcz silnika
N O W Y U N I W E R S A L N Y AUTOMAT SCHODOWY SAUTERA
p r e c y z y j n y m e c h a n i z m z e g a r o w y s k a l ę r e g u l a c y j n ą
o s ło n ę z b a k e l i i u
D O S T A W A ZE S K Ł A D U W W A R S Z A W I E
Tow arzystw o T echniczno - H an d lo w e
» P O L A M« Sp. z o. o.
W A R SZ A W A , W I L C Z A 47. TEL. 9 27 -64
Nr. 4 • W A D 0 M 0 S C 1 E L E K T R O T E C H N C Z N E • STR. 109
M a sz y n y e le k ir y c z n e d l a s ta tk ó w m o r s k ic h
A p a ra ty e le k ir y c z n e d o su w nic i ż ó ra w i.
R e g u la to ry o b ro tó w i r o z ru szniki s a m o c z y n n e d o siln i
ków w ię k s z y c h m o cy . M a sz y n y i a p a r a t y e le k try c z n e d o s p e c ja ln y c h c e lów.
M a s z y n y i A p a r a ty E le k try c z n e d o ‘ sta tk ó w m o rsk ic h . M a sz y n y , tr a n s f o rm a to r y i d ła w ik i d l a r a d io s ta c ji n a d a w c z y c h .
P rz e tw o rn ic e r o d z a ju p r q d u , n a p i ę c i a i o k re s ó w . P r q d n ic e tró jfa z o w e i je d n o fa z o w e .
W Y R A B IA
9
WYTWÓRNI A A P A R A T Ó W ELEKTRYCZNYCH
K. i W. P U S T O Ł A
S P Ó Ł K A K O M A N D Y T O W A
Warszawa 4, ul. Ja g iello ń ska 4/6. T elefon 10.33-26
Z A C I S K I
D L A
PĘTLI L IN E K O D G R O M O W Y C H
D L A Ś R E D N IC -
— 8 i 1 1 m m
Nr. 7677
PODSTAWA LANO - KUTA -
- C YN KO W A N A W O G N IU
CHOMĄTKA I NAKRĘTKI STALOWE -
- C YN KO W A N E G ALW A N IC ZN IE
FABRYKA ARTYKUŁÓW ELEKTROTECHNICZNYCH
| NŻ. S T |f a n CISZEWSKI
SPÓŁKA AKCYJNA
- B Y D G O S Z C Z -
OSTATNIO NA WYST. PRZEM. MET. I ELEKTR. w W-WIE PR ZYZN AN O N A SZEJ FIRMIE
D W A Z Ł O T E M E D A L E
Stosujqc m e t a l o w e f i l t r y p o w i e t r z n e
D E L B A G V I S C I N
unika się niebezpie
czeństwa zaprószenia ognia
T r w a ł o ś ć p r a k t y c z n i e nieograniczona O s z c z ę d n o ś ć m i e j s c a D o s k o n a ł e o c z y s z c z e n i e p o w i e t r z a
b . F i L i P s k i
ŻORY, G Ó R N Y ŚLĄSK, UL. N O W A 6, TEL. 30
fc-i»
—
GWARANTOWANA JAKOŚĆ
J AN M A K O W S
F A B R Y K A M A T E R I A Ł Ó W P R A S O W A N Y C H I E L E K T R O T E C H N I C Z N Y C H ŁÓ D Ź, S I E N K I E W I C Z A 78
TEL 182*94
Inż. EDMUND ROMER
L W Ó W , U L . O B M I Ń S K I E G O N r . 1 6
TEL. 278-37N o w e c e n n i k i n a d s y ł a m y na ż g d a n i e .
E L E K T R Y C Z N E P R Z Y R Z Ą D Y P O M I A R O W E
amperomierze, woltomierze, przyrzqdy wieloza- kresowe, ohmomierze, oporniki precyzyjne
O P O R N I K I S U W A K O W E
wszel ki ch t ypów i wi el kości
Z E S Z Y T
5
„ W I A D O M O Ś C IE L E K T R O T E C H N I O Z I M Y C H ”
za miesiqc ukaże się w drugiej
M A J połowie maja r. b.
Z A K Ł A D Y
E L E K T R O - M E C H A N I C Z N E
* K. i W . DWORAKOWSCY
W a r s z a w a 1, W s p ó l n a 4 6 Telefon 9 74-06
D R O B N E O G Ł - O S Z E N I A
T echn.-elek tr. z 16 -letn . p r a k ty k ą la b o r ., w a r sz t. i in s ta l.
w p o w a ż n y c h in s t y t . zm ieni p o s a d ę . O fe r ty u p ra sz a s ię k ie r o w a ć d o A d m . ,,W. K .“
p o d „ P r a c o w ity i e n e r g i c z n y “ |
S iln ik i ele ktry czn e pr. zmien
nego 3000 V, od 20 do 250 KM stale na składzie. Biuro Technicz
ne Inż. S. I.ebcnhaft Łódź, ul.
Wólczańska 35, telefon 205-59.
S p rze d a m y z p o w o d u p r z e b u d o w y 2 s iln ik i e le k tr. n a p r ą d z m ie n n y 3 -fa z . 220/380 V o m o c y 20 i 27 KM . Z g ło s z e n ia d o f ir m y „ P e d a b ” T o ru ń , u l. K o s z a r o w a 15/17.
E L E K T R Y K , la t 32, z u k o ń - [ c z o n ą W y ż sz ą S z k o lą E le k - 1 t r o te c h n ic z n ą w e F r a n c ji i 1 0 -le tn ią p r a k ty k ą w ru c h u poszukuje posady.
D o b ra z n a jo m o ść e le k tr o w n i p a r o - tu r b in o w e j, u k ła d ó w K r e m e r a , L eo n a r d a , u r z ą d z e ń w y s . n a p . o ra z s p e c j a lis ta w n a w ij a n iu m a s z y n e le k tr . O s ta tn ia p r a c a n a p o lu b a d a w c z y m .
O fe r ty d o A d m . „ W ia d o m o śc i E le k tr o te c h n ic z n y c h “ , W ar
s z a w a 1, u l. K r ó le w s k a 15, p o d „ K w a lif ik o w a n y “ .
S i l n i k i n a p rą d s ta ły , m a io u ż y w a n e , 440 V, 10 K M i 3 K M
sp r ż e d a j ą Z a k ł a d y P r z e m y s ł o w e w N 'e- ż y c h o w i e , p o c z ta B ia ło ś liw ie ,
O g ł o s z e n i a d r o b n e w » W i a d o m o ś c i a c h E l e k t r o t e c h n i c z n y c h « p ł a t n e s q z g ó r y
I N Ż Y N I E R A poszukuje w ię k s z a fa b r y k a m a s z y n n a Ś lą sk u . W y m a g a n e : d łu g o le t n i a p r a k t y k a i d o ś w ia d c z e n i e w d z ia le o b r ó b k i m e ta li; z n a jo m o ść e l e k t r o t e c h n ik i p o ż ą d a n a . K a n d y d a t w in ie n b y ć e n e r g ic z n y m i z d o ln y m o r g a n iz a to r e m . Z g ło s z e n ia w r a z z o p ise m d o t y c h c z a s o w e j p r a k t y k i i o d p is a m i ś w i a d e c t w u p ra sza s ię k ie r o w a ć d o A d m . ,.W ia
d o m o śc i E le k tr .“ , W a r sz a w a 1, u l. K r ó le w s k a 15 pod
„ N r . 472“ .
ARMATURA ELEKTROTECHNICZNA
TRZONY, HAKI DO IZOLATORÓW, ARMATURA OCHRONNA DO WYSOKICH NAPIĘĆ I INN.
P O L E C A F I R M A
F A B R Y K A M A S Z Y N
R Z E W U S K I i S - k a
S P Ó Ł K A A K C Y J N A
W A R S Z A W A , O R D Y N A C K A 7
Nr. 4 • W I A D O M O Ś C I E L E K T R O T E C H N I C Z N E • STR. 111
niezawodne w działaniu
W Y Ł Ą C Z N I K I , P R Z E Ł Ą C Z N I K I , P R Z E K A Ź N I K I , T E R M O M E T R Y KONTAKTOWE S TA ŁE I ZMI EN
NE, B E Z P I E C Z N I K I C I E P L N E
R T Ę C I O W E
WYROBU f. A. ZUCKSCHERDT, GL ASI NST RUMENT EN - FABRIK
P r z e d s t a w i c i e l s t w o :
I n ż . A . C H O M I C Z
W a r s z a w a , u l . Ś - t o K r z y s k a 2 8
„DACHO"
t e le f o n 6 - 16 - 15ELEK T R Y C ZN E ZEG A R Y
Synchroniczne na pr. zmienny oraz zegary na pr. stoły z rezerwg chodu.
Z E G A R Y K O N T R O L N E dla fabryk i biur.
Z E G A R Y S T R Ó Ż O W S K I E . Z E G A R Y S Y G N A L I Z A C Y J N E
dla szkół, tabryk itp.
E L E K T R Y C Z N E D A T O W N I K I .
^ „ E L E K T R Y K “
K A Z I M I E R Z K W I E S I E L E W I C Z KT LWÓW, UL. SZ A JN O C H Y 2, TEL. 258-58
I n s t a l a c j e W a r s z t a t y e l e k t r o m e c h a n i c z n e Legol i zacj a liczników Dostawa wszelkich arty
kułów elektrotechnicznych POMOC I N Ż Y N I E R S K A
S p . z o. o.
Wilno, ul. Miokiewicza 1 tel. 17-48
K o n c e s j o n o w a n y p r z ez U rzą d M iar
Z a k ł a d E l e k t r o m i e r n i c z y i P u n k t L e g o l i z a c y | n y
„ E L E K T R O L I C Z N I K "
S p ó łk a F ir m o w a
W a r s z a w a , u l. M a r s z . F o c h a 2 t e l 2 9 1 - 0 9
L e g a liz a c ja lic z n ik ó w e n e r g ii e le k tr y c z n e j p r ą d u z m ie n n e g o i s ta łe g o , n a p r a w y , p r z e ró b k i.
C z ęśc i w y m ie n n e na s k ła d z ie . S p r z e d a ż , k u p n o , z a m ia n a . O b słu g a s z y b k a , s ta r a n n a . O f e r t y n a ż ą d a n i e .
O P R A W Y P R Z E M Y S Ł O W E
SZCZELN E, G A Z O SZ C Z ELN E P R Z E C I W W Y B U C H O W E D O STO SO W AN E DO WSZYSTKICH S Y S T E M Ó W I N S T A L A C J I
W C H O D Z Ą W Z A K R E S N A S Z E J P R O D U K C J I
A. M A R C I N I A K s a
F A B R Y K A W W A R S Z A W I E , UL. W R O N I A 23. TEL. 592-02 I 614-81
C E N T R A L N E BIU RO S P R Z E D A Ż Y P R Z E W O D Ó W
„C E N T R O P R Z E W Ó D"
Spółka z ogr. odp.
W A R S Z A W A , K R Ó L E W S K A 2 3 . T e l. 3 4 0 - 3 1 , 3 4 0 - 3 2 , 3 4 0 - 3 3 i 3 4 0 - 3 4
PRZEWODY IZOLOWANE
Z F A B R Y K K R A J O W Y C H W W Y K O N A N I U PRZEPISOWYM, O ZN ACZO N E ŻÓ ŁTĄ NITKĄ S. E. P.
/ \
P o l s k i P r z e m y s ł E l e k t r y c z n y
» E L I N « A
W y łą c z n ik o ch ron n y sys t. Turox z n asta w ia ln ym i w y z w a la cz a m i
c ie p lik o w o-m agnetycznym i
Spółka z ograniczonq odpowiedzialnościq
d o s t a r c z a :
GENERATORY, TRANSFORMATORY APARATY dowolnej wielkości i napięć
b u d u j e :
KOMPLETNE ELEKTROWNIE STACJE ROZDZIELCZE
STACJE TRANSFORMATOROWE LINIE DALEKONOŚNE
SIECI ROZDZIELCZE
P O R A D Y , K O S Z T O R Y S Y , R E F E R E N C J E N A Ż Ą D A N I E
Kraków
Warszawa Kopernika 6/II p.
L W Ó WW ilcza 50 m. 13
Tel. 11137Zim orowicza 15
Tel. 81213 i 71319. Tel. 27100
m
N A K Ł A D 4 5 0 0 E G Z E M P L A R Z Y • C E N A Z E S Z Y T U 1 ZŁ . 2 0 G R .
W I A D O M O Ś C I E L E K T R O T E C H N I C Z N E
C Z A S O P I S M O D L A E L E K T R Y K Ó W - P R A K T Y K Ó W
R e d a k ło r: inż. el. W ł o d z i m i e r z K o ł e le w s k i • W a r s z a w a , ul. K r ó le w s k a 15. Tel. 5 2 2 - 5 4
R O K VI • K W I E C I E Ń 1938 R. • Z E S Z Y T 4
Treść zeszytu 4-go. 1. ELEKTRYCZNE ROZRUSZNIKI SAM OCHO DOW E inż.-el. L. Gaszyński. 2. SILNIKI WIETRZNE ORAZ ICH ZASTOSOWANIE DO W YTW ARZANIA ENERGII ELEKTRYCZNEJ inż.-el. P. Jaros. 3. O SIECIACH „ZUPEŁNIE ZAMKNIĘTYCH"
inż.-el. H. Jakubowicz. 4. W RAŻENIA ELEKTRYKA Z PODRÓŻY NAUKOW EJ PO STANACH ZJEDNOCZONYCH A. P. inż. Z. S-r.
5. LAMPY SODOW E I RTĘCIOWE inż. M. Wodnicki. 6. POPULARNA ELEKTROTECHNIKA. W YKONYW ANIE UZWOJEŃ SZABLONO
WYCH W MASZYNACH PRĄDU ZMIENNEGO. 7. NOW INY ELEKTROTECHNICZNE. 8. SKRZYNKA TECHNICZNA. 9. BIBLIOGRAFIA.
Elektryczne ro zru szn iki
samochodowe.
Inż.-el. L. G A S Z Y Ń S K IWstęp.
W a ł każdego silnika spalinowego m u s i zostać wpraw iony w ru ch przy pomocy d od atk ow ego u rząd ze
nia — zanim silnik zacznie pracować samodzielnie. Jest to konieczne z k ilk u wzglądów, a m ianowicie:
— 1. dla utworzenia mieszanki, składającej sią z dro
bin p aliw a i powietrza oraz wprowadzenia jej do komory spalania w silniku;
— 2. dla w ytw orzenia odpowiedniego ciśnienia w ko
morze spalania silnika, oraz
— 3. dla w yw o ła n ia w św iecy iskry zapłonowej o dostatecznej energii cieplnej (przy obiegu Otto w sil
niku benzynowym).
Tego rodzaju wstępne w p raw ien ie w ruch w ału sil
nika spalinowego nazyw am y r o z r u c h e m silnika. D la wyw ołania rozruchu silników niew ielkiej m ocy w y s ta r
cza w zupełności siła m ięśni ludzkich. T a k np. w silniku do napędu łodzi m otorowej przy rozruchu pociągamy rę ką za sznurek n a w in ię ty na specjalnym w głębieniu koła zamachowego; rozkręcający się sznurek powoduje obrót wału silnika. Rozruch siln ika m otocyklowego następuje po naciśnięciu nogą specjalnej dźwigienki sprężynującej, sprzężonej z w ałem silnika, co powoduje obrót tego w ału o pewien kąt.
Do urucham iania siln ik a sam och od ow ego służy spe
cjalny m ały siln ik elek try czn y , zasilany prądem stałym o napięciu wynoszącym — zależnie od budow y silnika — 6, 12 lub 24 V , — z b a t e r i i akum ulatorów, wchodzą
cej z regu ły w skład elektrycznej instalacji samochodo
wej. Z ra c ji swego przeznaczenia silnik ten nosi nazwę rozrusznika sam och od ow ego *). K a ż d y silnik samochodo
w y posiada ponadto w ystają cy z przodu wozu koniec w ału ukształtow any w ten sposób, aby po nałożeniu nań korby można było przy jej pomocy uruchom ić silnik ręcznie. Je s t to jednakże ostateczność, do której jest się zmuszonym w w ypad kach bądź uszkodzenia rozrusznika, bądź też nadm iernego w yład o w an ia baterii akum ulato
rów, względnie jej uszkodzenia. Konieczność ta jest tym przykrzejsza, im dany silnik spalinow y posiada większą moc oraz im wyższy jest t. zw. współczynnik sprężania.
*) N az w y: niem iecka — „A n lasser“ ; angielska —
„startin g m otor“ ; francuska — „.dém arreur“ ; w łoska — Im otore d‘avviam en to “ .
A b y dokładnie zdać sobie sprawę z w arunków, jakim w inien odpowiadać e l e k t r y c z n y silnik rozruchowy, oraz z całokształtu pracy tego silnika, — musimy zapo
znać się bliżej z przebiegiem rozruchu silnika spali
nowego.
P r z e b ie g r o z r u c h u s iln ik a s p a lin o w e g o .
O b r o ł y .
Moc, z jaką powinien być w czasie rozruchu napę
dzany w a ł silnika spalinowego, jest ściśle zależna od ro dzaju i w łaściwości tego silnika. J a k wiadomo, moc silni
ka określona jest przez liczb ę obrotów na minutę oraz ro zw ijan y przez silnik m om ent obrotow y. Oba te czynniki om ówim y po kolei.
N a wstępie zaznaczyliśmy, że liczba obrotów na m i
nutę, z jaką powinien się obracać w a ł silnika spalinowe
go w czasie rozruchu, musi być dostatecznie d u ż a do w ytw orzenia mieszanki, odpowiedniego ciśnienia w komo
rze spalania oraz do w yw o łan ia w św iecy zapłonowej w ystarczająco gorącej iskry. J a k widzim y gra w ięc tu rolę rodzaj gaźnika, ukształtowanie przewodów ssących i kom ory spalania oraz jakość urządzenie zapłonowego.
Je ś li wszystkie urządzenia silnika spalinowego znaj
dują się w należytym stanie, możemy przyjąć, że w a ł silnika spalinowego pracującego według obiegu Otto po
w in ien osiągnąć w czasie r o z r u c h u liczbę ok. 80 obro
tów na minutę.
W ym agan a przy rozruchu liczba obrotów na minutę w a łu silnika Diesla zależna jest w znacznej mierze od tem peratury otoczenia. W silniku tym odbywa się — pod
czas suw u sprężania — sprężanie samego tylko powietrza, poczem następuje w trysk p aliw a oraz jego samoza
płon — na skutek w ysokiej tem peratury, jaka w y w ią zuje się przy sprężaniu powietrza. Otóż przy niskiej tem peraturze otoczenia obroty w ału silnika w czasie rozru
chu muszą być szybsze, w przeciwnym bowiem razie mo
głoby się zdarzyć, że ścianki cylin dra podczas suwu sprę
żania odprowadzać będą tyle ciepła do zewnętrznego oto
czenia (skutkiem dużej różnicy tem peratur powietrza w e w nątrz cylin d ra i na zewnątrz), że tem peratura sprężo
nego powietrza w c h w ili w trysk u p aliw a będzie niższa od tem peratury samozapłonu, i silnik nie zacznie praco
wać. Z powyższego względu, jak również z uw agi na napęd pompy w trysko w ej, która podczas w trysk u p a li
w a musi pokonać ciśnienie sprężonego uprzednio powie
trza, — przy rozruchu silników Diesla w ym agana jest w i ę k s z a szybkość w ału, niż przy rozruchu silników spalinow ych pracu jących wg. obiegu Otto. I tak np. dla
siln ika D iesla z bezpośrednim w tryskiem p aliw a liczba obrotów w ału silnika na minutę powinna przy rozruchu w ynosić ok. 100; dla silnika z komorą wstępną — ok. 200, zaś przy silniku z pomocniczym urządzeniem rozrucho
w y m (elektryczne świece żarowe niskiego napięcia) — okł 150 obr./min.
M o m e n t o p o r o w y .
D la określenia momentu kręcącego, ja k i powinien być przyłożony do w ału silnika spalinowego w czasie jego rozruchu, — m usim y rozpatrzyć m om ent oporow y, który należy przytem pokonać — ze względu na szereg o p o r ó w , jakie przeciw staw iają się nam w czasie roz
ruchu. M om ent oporowy zależny jest od pojemności skokowej silnika, od wysokości sprężania, od tarcia w tłokach i łożyskach silnika, od oporów przy ruchu za
w orów oraz urządzeń pomocniczych, a wreszcie od opo
rów, pow stających skutkiem pokonywania bezwładności mas tych części silnika, którym w ch w ili rozpoczęcia roz
ruchu nadajem y przyśpieszenie. Pozatem m ement opo
ro w y zależy od konstrukcji samego silnika, liczby jego cylindrów , od rodzaju sm aru oraz — w znacznym stop
niu — od tem peratury otoczenia.
J a k w idzim y więc, na wielkość momentu oporowego składa się cały s z e r e g różnorodnych czynników, co w znacznym stopniu utrudnia ścisłe jego obliczenie — w związku z doborem odpowiedniego e 1 e k t r y c z n e - g o silnika rozruchowego. To też dla określenia mo
mentu oporowego silnika spalinowego można posługiwać się jedynie przybliżonym .wzorem doświadczalnym, 0 czym będzie m owa dalej.
Podczas rozruchu silnika moment oporowy nie jest sta ły , lecz przybiera coraz to inne w artości — w zależ
ności od kolejnych faz procesu, ja k i w danej ch w ili przebiega w cylindrze silnika. Powyższe z m i a n y w a r
tości momentu oporowego dla jed n ocylin d row ego s iln i
ka czterotak tow ego poka
zane są na rys. 1. Ja k widzim y, n a j w i ę k s z ą wartość posiada moment oporowy w pierwszej ch w ili rozru
chu, ponieważ wtedy właśnie najsilniej w y stępuje w p ły w oporu, powstającego skutkiem nadaw ania przyśpiesze
nia ruchom ym częściom silnika, w yprowadzo
nym nagle ze stanu spo
czynku. Następnie — w ciągu 1-go suwu (sko
ku) — wartość mo
mentu oporowego maleje. Podczas 2-go suwu moment oporowy znów w zrasta — na skutek wzrastającego ci
śnienia w cylindrze silnika, poczem następuje raptowny spadek momentu oporowego — dzięki rozprężaniu sprę
żonej uprzednio mieszanki (przyjm ujem y tu, oczywiście, -że zapłon i w ybuch jeszcze nie nastąpiły). W dalszym ciągu, podczas 3-go suwu (skoku), moment oporowy w zra
sta cokolwiek, poczem ustala się, gdyż w czasie 4-go 1 5-go suwu — poza oporami tarcia — żądne inne znacz
niejsze opory już nie występują. Podczas 6-go skoku moment oporowy znów rośnie — na skutek w ytw arz a nego w cylindrze ciśnienia (wskutek zamknięcia obu za
worów). Pow yższy przebieg powtarza się tak długo, aż nie nastąpi z a p ł o n , a wraz z nim normalna, samo
dzielna już, praca silnika.
Opisany wyżej przebieg momentu oporowego — po
kazany w ykreślnie na rys. 1 — k o m p lik u je się, oczyw i
ście, przy silniku w ielocylindrow ym , kiedy — ze wzglę
du na r ó w n o c z e s n ą pracę k ilk u cylin dró w — nale
ży rozpatrywać dla każdego suwu pew ien w y p a d k o - w y moment oporowy. T ak np. w silniku 4-ro cylindro
w ym po każdej połowie obrotu w ału silnika następuje w jednym z cylindrów suw sprężania i suw pracy (oczywiście, w czasie rozruchu niew ykonyw anej). W ta
kim w ypadku, po przezwyciężeniu największej wartości momentu oporowego, jak a w ystępuje na samym począt
ku rozruchu, m am y już następnie do czynienia z mo
mentem stosunkowo niew iele odchylającym się od pew nej w artości średniej. Odchylenia te są tym mniejsze, im w ięcej cy lin d ró w silnik posiada oraz im większy jest moment bezwładności koła zamachowego silnika. Im mniejsze są natomiast opory tarcia (mniej ścisłe pasowa
nia, praca w ciągu dłuższego czasu po okresie docierania silnika, lepsze sm arowanie), tym silniej daje się odczuć w p ły w oporu sprężania oraz tym większe w ystępują od
chylenia momentu oporowego od wspomnianej wyżej wartości średniej.
M o c r o z r u c h u .
D la wyznaczenia mocy, potrzebnej do rozruchu sil
nika spalinowego, m usim y określić w ielkość średniego m om entu oporow ego, ja k i n a le ż y . pokonać w czasie roz
ruchu, przyjm ując najodpowiedniejszą liczb ę obrotów w ału silnika na minutę.
P rz y obliczaniu średniej w artości momentu oporo
wego w ychodzim y z założenia, że jest on proporcjonalny do pojemności skokowej silnika, przyczem należy brać pod uwagę łączną pojemność w s z y s t k i c h cylindrów silnika. Po siłku jem y się tu wzorem:
M = c x L ... (1) gdzie M — szukany moment oporowy przy rozruchu
w kilogram om etrach;
L — pojemność skokowa silnika w litrach;
c — spółczynnik proporcjonalności, zw any inaczej
„liczbą pojemnościową“ ; przy zastosowaniu w silniku spalinowym oleju (jako smaru) o wiskozie 6 — 8 stopni En g le ra (w tempe
raturze 50° C) i przy średnich obrotach ok.
80 obr./min. spółczynnik ten w ynosi dla 4-ro cylindrow ych silników z norm alnym sprę
żaniem 3, dla 4-cylindrowych silników z t.
zw. w ysokim sprężaniem 3,5 oraz dla 6 i 8- cylindrow ych silników 3,5 — 4.
M
kgm12
11 10
9
87
6
5
8
3 2 1
O 1 3 3 / .
Rys. 2.
W y k re s y wartości średniego momentu oporowego dla różnych pojemności skokowych.
N a rys. 2 pokazany jest w ykres w artości średniego momentu oporowego M w kgm (kilogram om etrach) w za
leżności od pojemności skokowej L w Itr. (litrach) obli
czonych dla spółczynników c = 3; 3,5 oraz 4.
Rys. 1.
Przebieg zmian wartości mo
mentu oporowego w jedno- cylin dro w ym silniku cztero-
taktowym .
Nr. 4 W A D O M O S C I E L E K T R O T C H N I C Z N E STR 115
Poniew aż obliczone w ten sposób wartości momen
tu różnić się mogą od wartości rzeczywiście w praktyce w ystępujących w danym silniku, należy otrzymane tą drogą w artości momentu M powiększyć o ok. 30°/o. Róż
nice te mogą być spowodowane różnorodnością w yk o n a
nia silników, stopniami pasowania, rodzajem stosowanych łożysk oraz ogólnym stanem silnika spalinowego.
Rys. 3.
W ykresy zależności średniego momentu oporowego od liczby obrotów w ału silnika.
Rys. 3 przedstawia zależność średniego momentu oporowego M od liczby n obr./min. w ału silnika spalino
wego o pojemności skokowej 1,93 litra przy różnych tem peraturach. J a k w idać z w ykresu, przy niezmiennej temperaturze, zależność momentu M od obrotów n po
siada przebieg stale w zrastający; przy niezm iennych ob
rotach moment oporowy M w zrasta b. znacznie ze spad
kiem tem peratury.
Znając wartość średniego momentu oporowego M przy rozruchu dla danej tem peratury i liczby obrotów n na minutę, możemy obliczyć m oc N rozruchu -— ze wzoru:
XT 3,14 X n 3,14 X n
N — x M = — ---— - x c x L (KM) . (2)
30 X 75 30 x 75 w
gdzie: N — moc rozruchu w koniach m echanicznych;
n — liczba obrotów na m inutę silnika spalino
wego podczas rozruchu;
M — średnia w artość momentu oporowego przy danej temperaturze.
J a k już wspom nieliśm y, na w ielkość momentu opo
rowego M b. silny w p ły w w y w ie ra tem peratura. W y k res na rys. 4 uwidacznia zależność w ielkości momentu M od
M kefiry
R ys. 4.
W ykresy zależności momentu oporowego od tem peratury otoczenia.
tem peratury przy różnych liczbach obrotów w ału silnika na minutę. Pro cen to w y wzrost momentu oporowego M przy spadku tem peratury przybiera, oczywiście, w arto ści różne przy różnych silnikach, co tłum aczy się różno
rodnością pasowań łożysk i tłoków oraz stosowaniem w łożyskach silników m etali o różnych spółczynnikach rozszerzalności. Można w przybliżeniu przyjąć, że przy spadku tem peratury z O0 do — 5° C wzrost momentu oporowego M w ynosi 50%>, przy spadku zaś do — 10° C osiąga on wartość 100°/o. P rz y b. ścisłym pasowaniu (zwłasz
cza w silnikach nowych, należycie jeszcze niedotartych) i dużych spółczynnikach rozszerzalności metali łożysk następuje w yd atn y wzrost momentu tarcia.
(C. d. n.).
S iln iki w ietrzne o ra z ich
zastosow anie do w ytw arzania energii elektrycznej.
In ż . e l e k ł r . P R Z E M Y S Ł A W J A R O S .
(C iąg dalszy).
K o n s t r u k c j e s i l n i k ó w w i e t r z n y c h .
R ó ż n o r o d n o ś ć t y p ó w s il n i k ó w w i e t r z n y c h .
K onstrukcje silników w ietrznych cechuje b. duża r ó ż n o r o d n o ś ć oraz w ielkie bogactwo spotykanych form i pomysłów. W y n ik a to z samego charakteru i ro
dzaju tych urządzeń. W ykorzystanie bowiem energii me
chanicznej w ia tru da się rozważyć na drodze obliczeń teoretycznych jedynie w bardzo ogólnych zarysach i z luź
nym przybliżeniem. M a ją c do czynienia z czynnikiem tak kapryśnym i zmiennym jak w iatr, oraz ze zjaw iskam i n atu ry aerodynamicznej — bardzo złożonymi i b. trudno dającym i się ująć rachunkowo, — zdani jesteśmy prze
ważnie na p r ó b y praktyczne. W tych w arunkach pro
jektow anie konstrukcyj silników wietrznych odbywa się głównie na podstawie w yn ik ó w doświadczeń z zakresu pracy silników już zbudowanych.
Konstruktorzy i w ynalazcy tworzą typ y silników wietrznych, różniące się między sobą czy to głównym i zasadami konstrukcji (silniki na osi poziomej i pionowej, silniki rotorowe), czy też liczbą skrzydeł koła wiatrowego (siln iki trój-, czteroskrzydłowe, wieloskrzydłowe — t. zw.
turbinowe), sposobem nastaw iania skrzydeł pod w ia tr (sterowanie silnika), sposobem ham owania przy zbyt sil
nym wietrze i t. d. i t. d. Wreszcie pod względem sprzę
żenia silnika wietrznego z w ałem prądnicy — spotykamy też różne rozwiązania, jak np. ustawienie prądnicy u dołu i napędzanie jej przy pomocy zębatych przekładni oraz w ału pionowego biegnącego wzdłuż osi w ieży silnika; lub też umieszczenie prądnicy na szczycie wieży — tuż obok silnika wietrznego, który napędza ją przy pomocy prze
kładni zębatej czołowej i t. p.
W okresie bieżącego stulecia w ytw o rz ył się na Z a chodzie szereg bardziej ch arak terystyczn ych — pod wzglę
dem budowy — typów silników wietrznych, przyczem poszczególne firm y, trudniące się produkcją tych siln i
ków, reklam ują modele swego systemu. N ależy zauwa
żyć, iż w poszczególnych k rajach rozpowszechniły się siln iki tej lub innej konstrukcji. I tak np. w N i e m - - c z e c h największe rozpowszechnienie osiągnęły silniki w ietrzne typu wieloskrzydłowego, turbinowego, zwane niekiedy turbinam i w ietrznym i (po niemiecku: „W in d- turbinen“ ), na osi poziomej, o w ielkiej liczbie łopatek (silnik typu „H e rcu le s“ ). W D a n i i i H o l a n d i i , któ
re to k ra je również przodują w dziedzinie budow y siln i
ków w ietrznych, buduje się przeważnie silniki z kołem w ia tro w ym złożonym z n iew ielkiej liczby skrzydeł; są to siln iki „M a m m u th “ i „A u ro ra “ — 4 skrzydłowe lub też
siln ik i 5-cio czy też 6-skrzydłowe typu Sorensena, syste
mu „A g ricco “ .
J a k dalece różnią się pomiędzy sobą — już na pierw szy rzut oka — siln iki w ietrzne różnych typów, w i
dzimy, po ró w n yw u jąc rys. 16 (na którym przedstawiony jest silnik w ietrzny nie
m iecki typu wieloskrzy- dłowego (turbinowego) ze sterem ogonowym *) m arki „H ercu les“ ) z r y sunkiem 17, na którym pokazany jest duński typ silnika (m arki „A - gricco“ ) — 5-cio skrzy
dłowy, ze sterowaniem przy pomocy sterów w i
rujących.
W najnowszych czasach w ysu w ane są na czoło zainteresowań sil
niki typu t. zw. „ś m i- g ł o w e g o“ , w których koło w iatrow e stanowią śmigi typu lotniczego, oraz różnego typu siln i
k i na osi pionowej (sze
reg patentów w tej dzie
dzinie zarejestrowano w w Polsce).
B a d a n i a I p r ó b y . 'T u n e l e a e r o d y n a m i c z n e . ] :
N a leży zaznaczyć, że w ostatnich czasach,, zawdzię
czając ogromnemu rozwojow i techniki lotniczej, daje się zauważyć d ążenie do budow y nowych typów siln ik ó w w ietrzn y ch nie na podstawie przypadkowych, niejedno-
Rys. 16.
W id o k wieloskrzydłowego (turbinowego) silnika
wietrznego.
ostatnich latach również i
Rys. 17.
W idok pięcioskrzydłowego silnika wietrznego.
krotnie zgoła nieuzasadnionych pomysłów, albo też in tu icji m niej lub w ięcej trafnej, — lecz w oparciu o bardziej śc isłe rozw ażania i praktyczne próby laboratoryjne prze
prowadzone nad modelami projektow anych konstrukcyj.
O lbrzym ie usługi oddają też w tym kierunku t. zw. tu n ele a erodynam iczne, budowane głównie dla badania zjaw isk aerodynam icznych dla celów lotnictw a (próby modeli sa
molotów). Są to specjalne korytarze-kanały o średnicy dochodzącej do k ilk u metrów, w których za pomocą od
powiedniego urządzenia (w entylatora napędzanego przez silnik) w ytw arzan y jest silny pęd powietrza stanowiący rodzaj sztucznego w iatru. W tym strum ieniu w iatru zo
staje umieszczony m odel samolotu lub też silnika w ietrz
nego, poczem za pomocą odpowiednich, dość zresztą zło
żonych, mechanizmów i urządzeń pom iarowych zostają zmierzone takie wielkości, jak siły w yw ieran e przez w iatr na płaszczyzny modelu, moc rozwijana przez silnik w ietrzny i t. p.
*) System „sterow ania“ silników, t. j. samoczynnego u staw iania ich koła w iatrowego „pod w ia tr“ om ówim y w dalszym ciągu artykułu.
Rys. 18.
Schem atyczny przekrój tunelu aerodynamicznego (opis w tekście).
Na rys. 18 pokazany jest schematycznie przekrój tu
nelu aerodynamicznego. W e n tylato r w napędzany silni
kiem s w yw o łu je zam knięty obieg powietrza o kierun
ku pokazanym na rysunku strzałkam i. Przed wejściem do przestrzeni pom iarowej m powietrze przechodzi przez zwężający się w lot f (dzięki czemu szybkość powietrza znacznie się zwiększa), a następnie przez rodzaj sita t, zapewniającego rów nom ierny pęd sztucznego w ia tru. W przestrzeni pom iarowej m, gdzie umieszczony zostaje badany model M silnika wietrznego, znajdują się t. zw. „w a g i aerodynamiczne“ (nie pokazane dla prostoty na rysunku), które służą do dokładnego mierzenia ukła
dów sił działających na skrzydła modelu i t. p.
Odnośnie do silników wietrznych, przeznaczonych do w ytw arzan ia energii e l e k t r y c z n e j , należy za
znaczyć, iż n ajłatw iej i najracjonalniej możemy mierzyć m o c , rozwijaną przez modele tych silników , sprzęgając model M z odpowiednimi m ałym i prądniczkam i. Na rys. 18 model silnika wietrznego M sprzężony jest przy po
m ocy przekładni zębatej z z prądniczką p. Obciążając (elektrycznie) prądniczkę, możemy od razu odczytywać ze wskazań odpowiednich przyrządów pom iarow ych sku
teczną moc rozw ijaną przez model silnika przy różnych szybkościach sztucznego w iatru.
W dziedzinie budow y siln ikó w w ietrznych tunele aerodynamiczne stwarzają w aru n ki, um ożliw iające w y próbowanie pom yślanych konstrukcyj m ałym nakładem kosztów i prący; unikam y w ten sposób konieczności budowy projektowanego silnika w naturalnej wielkości, co jest dość kosztowne. Niestety, jednak budowa sa
m ych tuneli aerodynam icznych jest dość droga. U nas w k ra ju szereg takich tuneli posiada In stytu t A erodyna
m iczny przy Politechnice W arszaw skiej. Je d n ym z n a j
starszych w Europie tuneli aerodynam icznych jest zbu
dowany jeszcze w r. 1908 tunel w Getyndze (Niem cy);
na rys. 19 pokazany jest model silnika w i e t r z n e g o badanego w tym w łaśnie tunelu.
Posługując się — dla badania sprawności oraz celo
wości konstrukcji projektowanego silnika wietrznego — modelem tego silnika, w ykonanym w k ilk u — lub k ilk u nastokrotnym zmniejszeniu, korzystam y, ja k w spom nie
Nr. 4 w i a d o m o ś c i e l e k t r o t e c h n i c z n e STR. 117
liśmy, z taniego i wygodnego sposobu dokonywania prób.
Skądinąd jednak (jak w yn ik a ze ścisłych rozważań m ate
matycznych), ażeby na zmniejszonym modelu otrzymać taki sam układ zjaw isk aerodynamicznych, jak i ma m iej
sce w silniku naturalnej wielkości, i w ten sposób z za
chowania się modelu móc wnioskować o pracy rzeczyw i
stego silnika, — należy próby z modelem w tunelu aero
dynam icznym (czyli t.
zw. „przedm uchiw anie“
modelu) dokonywać przy zastosowaniu sztuczne
go w ia tru o szybko
ści tylokrotnie w i ę k s z e j od szybkości rze
czywistego w iatru, ile kroć badany model jest m niejszy od naturalne
go silnika. Okoliczność ta, w yn ik ająca z t. zw.
„p ra w a podobieństwa“ w aerodynamice, ograni
cza w pew nym stopniu możliwość badań siln i
ków przy pomocy ich zmniejszonych modeli.
W ym aga ona bowiem bądź stosowania modeli o dość znacznych w y m iarach, co zmusza nas do budowy tuneli o dość dużych średnicach kanałów , a w ięc dro
gich, bądź też — do stosowania bardzo w ie l
kich szybkości sztucz
nego w iatru, co znów czyni instalację w entylatorow ą w tunelu b. kosztowną.
Tak np., chcąc dokonywać próby z m odelami w ykonanym i w skali 1:10*), m usim y stosować sztuczny w ia tr o szyb
kości wynoszącej 50 m/sek. — o ile chcemy zbadać w a runki pracy silnika przy przeciętnej szybkości w ia tru — 5 m/sek. Zważywszy, iż szybkość silnych w ia tró w do
chodzi do 30 m/sek. i wyżej, a skądinąd średnica w irn i
ków (kół w iatro w ych ) silników większej mocy w ynosić może kilkadziesiąt m etrów, w idzim y, iż „przedm uchiw a
nie“ modeli w ie lk ich silników w tunelach aerodynam icz
nych, w w arunkach odpowiadających silnym wiatrom , napotyka niejednokrotnie na b. duże trudności.
S p ó łc z y n n i k i w y z y s k a n i a e n e r g i i w i a t r u w s i l n i k a c h w i e t r z n y c h r ó ż n y c h ły p ó w .
Pro jektu jąc silnik wietrzny, dążym y do takiej jego konstrukcji, aby silnik w yk o rz ystyw a ł energię dmące
go na jego w irn ik w ia tru m ożliwie w jak najw iększym stopniu, a ponadto posiadał inne jeszcze zalety, ja k pro
stotę i taniość konstrukcji, celowo rozwiązany sposób sterowania silnika i regu lacji mocy i t. d. To też do
broć silnika i racjonalność jego konstrukcji, cechuje jego t. zw. sp ó lczy n n ik w y zy sk a n ia (w ykorzystania) en ergii w iatru“, określający, jak a część energii w iatru , jak i dmie na koło w iatro w e silnika, zostaje zamienioną uży
tecznie na ro zw ijaną przez silnik moc mechaniczną.
Po d an y poprzednio przy rozważaniu nad zamianą energii w ia tru na pracę mechaniczną siln ika**) wzór na
Rys. 19.
Badanie modelu silnika w ietrz
nego w tunelu aerodynamicz
nym.
moc rozwijaną przez teoretyczny, doskonały silnik w ietrz
ny, m iał postać
N ma* = ‘ ma* * P (K M ) . . . . (13) gdzie P oznacza moc w iatru dmącego w w irn ik silnika zaś £max — tzw. „m aksym alny spólczynnik w ykorzysta
nia energii w ia tru “ , którego wartość wynosi 0,5926 (co zostało wyprowadzone na drodze teoretycznych rozwa
żań matematycznych) i określa nam, jaka część energii w ia tru zostaje w tym teoretycznie najbardziej doskona
łym silniku zamieniona na pracę mechaniczną *).
W rzeczywistości każdy realn y silnik w ietrzny ce
chuje pewien ‘s p ó l c z y n n i k wykorzystania energii w ia tru £<T£max, którego wartość, w ahając się w dość sze
rokich granicach, wynosi zaw sze m n iej niż 0,5926. W ie l
kość tego spółczynnika wynosi najczęściej od 0,1 do 0,4 — zależnie od typu silnika, jego budowy i w arunków p ra
cy. Odpowiednio też wzór (13) przybierze postać:
N = £ x P ( K M ) , ... (14) gdz;e £ < 0,5926, zaś P oznaczać będzie moc, rozwijaną przez silnik rzeczywisty.
P rz y porównaniu ze sobą silników w ietrznych róż
nych konstrukcyj podczas badania modeli silników w tu nelach aerodynamicznych posługujemy się właśnie w ie l
kością wyżej wymienionego spółczynnika £. S iln ik jest w zasadzie tym lepszy, im ten spólczynnik jest dla niego większy. Nadm ienić jednakże należy, iż dla danego sil
nika spólczynnik £ nie jest bynajm niej wielkością stałą, lecz zmienia się w zależności od stosunku prędkości ob
wodowej silnika **) do szybkości w iatru. W edług do
świadczeń L a Coura ***) najbardziej w ydajn a praca sil
nika (największa wartość spółczynnika £) ma miejsce wówczas, gdy stosunek ten w ynosi ok. 2,4. F a k t ten na
leży uwzględniać przy projektowaniu silników w ietrz
nych, biorąc pod uwagę szybkość w ia tru najczęstszą, wzgl. tę, przy której silnik ma właśnie przeważnie p ra
cować.
W edług doświadczeń i prób przeprowadzonych przez uczonych, poświęcających się specjalnie dziedzinie silników wietrznych, jak B ila u (konstruktor niemiecki), Sabinin (badacz sowiecki) i inn., wielkość spółczynnika
£ w ah a się przeciętnie (w najkorzystniejszych w aru n kach) około następujących wartości: dla silników wielo- skrzydłowych (typ turbinowy) 0,1 — 0,3; dla 4-skrzydło- w ych ze skrzydłam i zwyczajnym i 0,2 oraz dla 4, 3, 2-skrzydłowych śm igłowych — 0,4. J a k zmienia się w a r
tość spółczynnika £ przy zmianie stosunku szybkości ob
wodowej (u) do szybkości w ia tru (v) pokazuje w ykres podany na rys. 20.
O m ówiwszy pokrótce przyczyny powodujące istnie
nie w ielk iej różnorodności konstrukcyj silników w ietrz
nych, przejdziemy do bliższego rozpatrzenia k onstrukcji silników różnego typu, przyczem zatrzym am y się dłu
żej przy opisie typów bardziej rozpowszechnionych, w spom inając jedynie pokrótce o pomysłach m niej uda
nych. N a wstępie, dla zapoznania się z drogą, jaką kro czył rozwój silnika wietrznego i poszczególnych jego ele
m entów oraz dla uprzytom nienia różnic zachodzących
*) a w ięc dziesięciokrotnie m niejszym i od stych silników.
rzeczywi- siiniKow.
**) por. zeszyt 3/1937 r. „W ia d . E l.“ , str. 88, wzór (5).
*) M am y tu podobieństwo do zjaw isk z dziedziny ciepła. T. zw. „pierwsze prawo term odynam iki“ mówi nam, iż w szelkiej zamianie energii cieplnej na energię m echaniczną towarzyszą pewne straty, i naw et w teore
tycznym (idealnym ) silniku cieplnym zaledwie część ener
gii cieplnej zostaje zamieniona w pracę mechaniczną.
**) Szybkości na obwodzie w irnika.
***) Pro f. L a Cour — uczony duński — przeprowa
dził w ieloletnie badania doświadczalne nad silnikam i w ietrzn ym i różnego typu na początku bieżącego stulecia.
między silnikiem w ietrznym starego i nowego typu, — rozpatrzym y pokrótce budowę oraz części składowe w ia trak a typu wiejskiego.
Rys. 20.
W artości spółczynnika w ykorzystania energi w ia tru 4 w zależności od różnych wartości stosunku szybkości ob
wodowej u do szybkości w ia tru v — dla różnego typu silników w ietrznych:
a — dla czteroskrzydłowego w ia tra k a holenderskiego;
b — dla silnika wieloskrzydłowego (typ turbinow y);
c — dla czteroskrzydłowego silnika śmigłowego; d — dla dwuskrzydłowego silnika śmigłowego.
W i a t r a k w i e j s k i .
J e g o w a d y z p u n k t u w i d z e n i a w y k o r z y s t a n i a e n e r g i i w i a t r u .
W ia tra k w iejski, znany od dawna i pozostający do dziś dnia w form ie niew iele ulepszonej, stanowi (rys. 21) układ 4-ch płaszczyzn roboczych s, zw anych powszech
nie „śm igam i“ i um ocowanych na w ale w , którego k ie runek różni się nieznacznie od poziomego (o ok. 10°).
Skrzyd ła (śmigi) w ia tra k a stanowią płaszczyzny zbudo
w an e z drew nianych klapek lub płóciennych żagli, za
m ocowanych na drew nianym szkielecie. K ie ru n e k płasz
czyzny skrzydła odchyla się od płaszczyzny prostopadłej do osi w ału o ok. 15°. W ulepszonych w iatrakach w ie j
Rys. 21.
W ia tra k w iejski (typu niemieckiego).
skich kąt ten nie jest stały dla całej długości skrzydła,, lecz zmienia się, m alejąc w m iarę oddalania się od osi obrotu (od w ału) — w ten sposób, iż tuż przy w ale wynosi on ok. 25°, na samym zaś końcu śmigi O0, a na
w et np. — 5°. T ak skonstruowane skrzydło stanowi po
w ierzchnię nie płaską, lecz zwichrzoną; budowa taka za
pew nia w ia tra k o w i — zgodnie z teoretycznym i rozważa
niam i — większą w ydajność pracy — lepsze w ykorzystanie energii w iatru : wyższy spółczynnik £ . Rozpiętość skrzy
deł w iatraka, które sięgają niem al samei zjemi, wynosi zazwyczaj ok. 15 do 20 m. M oc rozw ijana przez w ia tra ki typu wiejskiego przy wietrze o szybkości ok. 5 m/sek.
wynosi przeciętnie od k ilk u do kilkunastu koni mecha
nicznych.
Obrót w ału w raz ze skrzydłam i zamienia się na ruch napędzanego mechanizmu (np. kół m łyńskich) — przy pomocy stożkowego koła zębatego z, osadzonego na w ale w . N astaw ienie skrzydeł w ia tra k a pod w ia tr (ste
rowanie) odbyw a się przy pomocy obracania bądź to ca
łego budynku (wokół słupa k, przy pomocy dźwigni d — na rys. 21), bądź też przez obracanie jedynie górnej czę
ści budynku (głowicy) jak np. w w iatrak ach holender
skich. Ham ow anie ruchu śmigeł przy zbyt silnym wietrze uskutecznia się bądź przez wyprowadzanie w ia traka z położenia, w którym w ia tr jest prostopadły do płaszczyzny skrzydeł, — bądź też za pomocą specjalnego ham ulca klockowego, który jednak ulega zazwyczaj szybkiemu zniszczeniu.
T ak p rym ityw n y silnik w ietrzny, jak im jest w ia trak typu wiejskiego, posiada z punktu widzenia racjo
nalnego w ykorzystania energii w ia tru cały szereg wad, a m ianowicie:
— 1. sięgająca niem al samej ziemi konstrukcja skrzydeł jest nieracjonalną, dolna bowiem część skrzy
dła — w pobliżu ziemi — nie pracuje, wobec tego, że na tak znikomej wysokości w ia tru p raw ie nie ma;
— 2. sam b u d yn ek w ia tra k a stanowi przeszkodę tam ującą pęd w iatru, to też o \yiele celowszą jest już konstrukcja budynku w iatraka t. zw. „przew iew n a“ , ty pu kratowego (rys. 22-a i b). W ia tra k tej ostatniej kon-
Rys. 22.
W p ły w konstrukcji budynku w ia tra k a na układ kierunku w iatru.
strukcji zbliża się już nieco sw ym w yglądem do nowo
czesnych silników wietrznych, umieszczanych zw ykle na szczycie w ysokiej żelaznej wieży, w ykonanej najczęściej również w postaci konstrukcji kratow ej.
Spośród innych jeszcze w a d w ia tra k ó w starego ty pu wiejskiego w ym ienić należy k ło p o tliw y sposób ich n a
staw ienia pod w ia tr oraz regu lacji mocy, a wreszcie p ry
Nr. 4 W I A D O M O Ś C I E L E K T R O T E C H N I C Z N E STR. 119
m itywne konstrukcje przekładni zębatych i łożysk, sta
nowiących źródło b. poważnych strat mechanicznych.
Do zalet zw yk łych w ia tra k ó w należą: prostota konstruk
cji oraz łatw ość i taniość budowy.
Co się tyczy możliwości w ykorzystania silnika wietrznego starego typu do w ytw arzan ia energii e l e k t r y c z n e j — należy zaznaczyć, iż wobec wym aganych zwykle przez prądnicę dość znacznych obrotów w iatrak wiejski, którego cechuje powolny obrót śmig, n iezb yt nadaje się do tego celu. Należałoby bowiem stosować w tym przypadku będź prądnice wolnobieżne typu spe
cjalnego, b. drogie, — bądź też przekładnie znacznie pod
wyższającą obroty. To też na ogół bardzo rzadko stosu
je się w ia tra k i w iejskie do w ytw arzan ia energii elek
trycznej, jak k o lw ie k urządzenia takie istnieją, czego przykładem służyć może w ia tra k -elek tro w n ia w miejsco
wości V ejen w Danii, pokazany na rys. 23. Czterośmi-
Rys. 23.
W iatrak - elektrow nia w m iejscowości V ejen w Danii.
głowy w ia tra k o rozpiętości skrzydeł 20 m. dawnego t y pu holenderskiego (jednak ze sterowaniem przy pomocy sterów w iru jących ) napędza tu prądnicę umieszczoną w e
wnątrz budynku, na 1-szym piętrze (p), gdzie umieszczone są mechanizmy przekładni. N a drugim piętrze znajduje się bateria akum ulatorów. Tablica rozdzielcza tej elek
trowni znajduje się w budynku r. Urządzenie to pracuje z najzupełniej dobrym skutkiem, zasilając sieć, do której przyłączonych jest 60 gospodarstw, korzystających zarów
no z oświetlenia elektrycznego, ja k i z siły do napędu ok.
30 zelektryfikow anych maszyn rolniczych. (C. d. n.).
O sieciach
„zupełnie zam kniętych".
In ż . - e le k t r H E N R Y K J A K U B O W I C Z
(Dokończenie).
Wprowadzeniu sieci „zupełnie zam kniętych“ stały początkowo na przeszkodzie bardzo poważne trudności, które w yło n iły się w związku z zagadnieniem należytego zabezpieczenia sieci k a b lo w ej n isk ieg o n ap ięcia. P rz y cz y
ną tych trudności b y ły w ie lk ie prądy zw arcia, w ystępu
jące w sieciach omawianego systemu.
Rozpatrując sieć, złożoną z rozgałęzionych torów otw artych (rys. 3 — zeszyt 3/1938 r., str. 82), zw róciliśm y uwagę na istnienie między punktem zasilającym i od
biorczym jed n ej tylko możliwej drogi prądu. D zięki te
mu można dość łatw o unieszkodliwić prąd zwarcia, p ły nący do m iejsca uszkodzenia, dzieląc cały tor na szereg odcinków i w sta w ia ją c w punktach podziału b ezp iecz
n ik i na odpowiednio stopniowane prądy nominalne. Be z pieczniki takie umieszcza się przeważnie w punktach roz
gałęzienia toru, a niekiedy w miejscu zmiany przekroju przewodów. Sposób ten um ożliwia odłączenie t y l k o tego odcinka toru, na którym powstało zwarcie, bez w y w ołania przerw y w dostawie prądu do pozostałych części sieci, i pod tym względem daje on naogół dobre w yniki.
W sieci „zupełnie zam kniętej“ prąd zwarcia płynie do m iejsca uszkodzenia w i e l o m a drogami z w ielu punktów zasilających, w skutek czego spotyka on na swej drodze znacznie m n iejszy opór i osiąga w skutek tego dużą wartość; zależy cna od układu sieci, długości i prze
k ro ju przewodów, wielkości transform atorów i t. d., a tak że od miejsca, w którym nastąpiło uszkodzenie. N a jw ię k sze prądy zw arcia powodują, oczywiście, uszkodzenia w bezpośrednim sąsiedztwie stacji transform atorowej. Z a leżnie od okoliczności otrzymuje się w praktyce prądy zw arcia rzędu 20 000 amperów, a naw et 30 000 amperów.
Zaraz na samym początku okazało się, że b ezp iecz
niki top ik ow e istniejących konstrukcji n ie m ogą być uży
te do tak w ielkich prądów zwarcia, albowiem luk elek
tryczny, który powstaje w czasie przeryw ania prądu przez bezpiecznik, jest bardzo intensyw ny, utrzym uje się zbyt d ugo i dlatego łatw o może doprowadzić do znacz
nych uszkodzeń w urządzeniu rozdzielczym, zwłaszcza zaś, gdy przerzuci się z jednej fazy na sąsiednie. Z a miast szybkiego odłączenia uszkodzonego kabla można się w ięc spodziewać rozszerzenia się zakłócenia na w ię k szy obszar sieci oraz pozbawienia prądu dużej liczby odbiorców.
Niezależnie od tego sama charakterystyka *) z w yk łego bezpiecznika topikowego (linia a na rys. U ) od razu pozwala nam w ywnioskować, że nie może on uczynić za
dość w aru n k o w i wspomnianemu poprzednio se le k ty w n o ści. N a prądy mniejsze od J , am perów bezpiecznik ten w ogóle nie reaguje; przy J, amperach topi się on po
tseA.
Rys. 11.
C h arakterystyki zw ykłych bezpieczników topikowych.
up ływ ie czasu t, sekund; czas ten skraca się bardzo znacz
nie przy w iększych prądach, m niej w ięcej do J2 amperów, poczem zmienia się coraz mniej, zbliżając się do pewnej w artości t 2 sekund, z dużym przybliżeniem niezależnej od natężenia prądu. Duże prądy oddziaływują w ięc na bezpiecznik niem al zupełnie jednakowo, topiąc go w tym sam ym czasie. Je ś li prądy nom inalne k ilk u bezpieczni
ków różnią się naw et od siebie do pewnego stopnia, to i wówczas ch arakterystyki tych bezpieczników (linie b i c na rys. U ) zbiegają się ze sobą przy d u ż y c h war-
*) C harakterystyką bezpiecznika nazyw am y linię, przedstaw iającą zależność czasu, po up ływ ie którego n a
stępuje stopienie się bezpiecznika, od wielkości natęże
nia prądu.
tościach prądu tak dalece, że stop ien ie się b ezp iecznik ów m usi n aogół n astąp ić n iem al jed n ocześn ie. Pew n e różni
ce czasów, jakie w ystępu ją w praktyce, pochodzą zazwy
czaj od szeregu okoliczności ubocznych i w znacznym stopniu są najzupełniej przypadkowe.
Rys. 12.
Część sieci niskiego napięcia.
W yobraźm y sobie część sieci, przedstawioną na rys. 12, i zwróćm y uwagę na punkt w ęzłowy A , w któ
ry m schodzą się trzy kable (I, II i III), połączone ze so
bą przez zw ykłe bezpieczniki topikowe. G d y w punkcie Z kabla III powstanie z w a r c i e , prąd zw arcia po pły
nie do tego punktu z obu stron, przyczem przez bezpiecz
n ik 3 przejdzie suma prądów, płynących przez bezpiecz
n ik i 1 i 2. W obec dużej w artości całkowitego prądu zwarcia, składowe tego prądu obciążające bezpieczniki 1 i 2, będą również — w porównaniu z prądam i nom i
n aln ym i tych bezpieczników — stosunkowo bardzo duże.
W m yśl powyższych w yw o dó w nie można więc z góry przewidzieć, w jakiej kolejności bezpieczniki te się sto
pią.
Ze względu na konieczność ograniczenia zakłócenia norm alnej pracy sieci, z powodu zwarcia w punkcie Z, do możliwie małego odcinka, należy dążyć do tego, aby bez
pieczniki 3 i 4 stopiły się w cześn iej od pozostałych bez
pieczników. Osiągniem y to wówczas, gdy charakterysty
ka bezpiecznika nie będzie tak ostro zagięta, ja k rra rys. 11, a stanie się bardziej p łaska, przybierając kształt pokazany na rys. 13. Z porównania charakterystyk na rys. 11 z charakterystyką na rys. 13 w yn ika, że w p e w nym zak resie dużych prądów charakterystyka na rys. 13 w ykazu je dłuższe czasy; bezpiecznik, któremu ona odpo
w iada, opóźnia się niejako w sw ym działaniu, zdradza
jąc, jak m ówim y, większą bezw ład n ość. T aką charakte
rystykę można bezpiecznikowi nadać np. przez odpowied
nią konstrukcję i kształt paska topikowego oraz przez stosowny w yb ó r otaczającego go m ateriału, co w p ływ a na w aru n k i odprowadzania ciepła, a w ięc na czas, w cią
gu którego pasek bezpiecznika osiąga temperaturę topli
wości.
Od przebiegu ch arakterystyki zależy przydatność bezpiecznika w danej sieci. Podstawą do oceny tej przy
datności jest określenie, np. za pomocą obliczeń, zarów
no największej w artości mogącego się zdarzyć w tej sieci prądu zwarcia, jak i spodziewanego rozpływu prądów zw arcia w punktach węzłowych. Im w ięcej różnić się bę
dą od siebie poszczególne prądy zw arcia w danym punk
cie węzłowym , tym w cześn iej nastąpi przerwanie w ię k szego z nich, aniżeli mniejszego, — tym wcześniej sto
pią się w naszym przykładzie (rys. 12) bezpieczniki 3 i 4 przed inn ym i bezpiecznikami 1, 2 i t. p.).
Rys. 13 ilustruje liczbowo wym agania stawiane bez
piecznikom niskiego napięcia w pewnej sieci „zupełnie zam kniętej“ . Różnica czasów, w ciągu których skonstru
owane dla tej sieci bezpieczniki przeryw ają prądy o na
tężeniu 15 000 A i 7 500 A w ynosi 0,12 sekund; przy p rą
dach 6 700 A i 4 500 A m am y już 0,49 sekund zaś przy 4 500 A i 2 500 A — 2,5 sekund.
Takiego stopniowania czasów przy bardzo dużych natężeniach prądu można oczekiwać jedynie od bezpiecz
nika na b. duży prąd nom inalny. Przyczyną tego stanu rzeczy jest zbytnie zbliżenie się charakterystyki bezpiecz
n ika do poziomej osi w ykresu (osi prądów) przy dużych prądach, przez co ró
żnice w czasach sta
ją się coraz mniejsze i w yklu czają należyte tych czasów stopnio
wanie. W przytoczo
nym przykładzie (rys.
13) najm niejszy prąd, od którego bezpiecz
n ik się topi, wynosi około 2 500 amperów.
Je s t rzeczą oczywistą, że wartość ta w ielo krotnie p rzew yższa prąd d opuszczalny w najgrubszym naw et spotykanym kablu, że zatem selektywne działanie bezpieczni
ka przy zwarciach
nie daje się pogodzić z racjonalnym zabezpieczeniem k a bli ze względu na n agrzew an ie. Niebezpieczeństwo prze
ciążenia kabli nie jest jednakże duże, ja k bowiem w y kazuje praktyka, obciążenia nigdy nie zm ieniają się tak nagle, żeby zagrażały sieci, i zawsze można w porę dosto
sować sieć do zwiększonych obciążeń, przeprowadzając w pewnych odstępach czasu systematyczne po m iary na
tężenia prądu.
J a k wspom nieliśm y już, można nadać bezpieczniko
w i dużą bezwładność, otaczając pasek topikow y stosow
ną masą. Takie rozwiązanie prowadzi do zam k n iętej b u d ow y bezpiecznika i u łatw ia opanowanie przykrego w sw ych skutkach łuku elektrycznego.
Jed en ze sposobów szybkiego zgaszenia łuku pole
ga na użyciu takiego m ateriału otaczającego, z którym pozostałości stopionego paska tworzą zw ią zek chem iczny.
Zachodzący tu proces chemiczny pochłania znaczną ilość ciepła, powstającego przy stopieniu bezpiecznika, łuk w ięc chłodzi się i gaśnie, a przytem zmniejsza się c i
śn ien ie w yw iązu jących się gazów, zapobiegając eksplozji.
W i n n e j znów konstrukcji pasek bezpiecznika otacza się materiałem , n ie tw orzącym z metalem paska związków chemicznych. M a te ria ł ten o budowie ziarnis
tej, odporny na w ysoką temperaturę, sprasowuje się sil
nie i osłania z zewnątrz sprężystym m etalow ym płasz
czem. Gazy, tworzące się w ch w ili stopienia się paska, rozsadzają częściowo otaczający go m ateriał i w ciskają się w powstające w nim szczelin y, szybko się w ten spo
sób ochładzając.
Istnieją również konstrukcje, w których znajduje zastosowanie m agn etyczn e g aszen ie łu ku. P rą d zwarcia, płynący przez bezpiecznik, skierow any zostaje przez od
powiednią spiralę, w której zostaje wzbudzone potrzeb
ne pole magnetyczne. ’
Przytoczone rozwiązania w ym ag ały przeprowadze
nia dłuższych badań i studiów. Osiągnięcie zadaw alają
cych w yn ik ó w trw ało wobec poważnych trudności długo, a tymczasem ro zw ijał się zupełnie niezależnie n o w y system sieci, nie uznający żadnych zab ezp ieczeń k a b li n i
skiego napięcia.
W założeniu tego systemu każde uszkodzenie kabla ma się zlikw idow ać sam o. Z w arcie w kablu powstaje n a j
sek
R y s. 13.
C harakterystyka bezpiecznika to
pikowego o dużej bezwładności.
