Smazaný obsah Přidaný obsah
DYDASO (diskuse | příspěvky)
DYDASO (diskuse | příspěvky)
Řádek 138:
Nejjednodušší motor na [[stejnosměrný proud]] má stator tvořený permanentním magnetem a rotující kotvu ve formě elektromagnetu s dvěma póly. Rotační přepínač, zvaný [[komutátor (elektrický)|komutátor]], mění směr elektrického proudu a polaritu magnetického pole procházejícího kotvou dvakrát během každé otáčky. Tím zajistí, že síla působící na póly rotoru má stále stejný směr. V okamžiku přepnutí polarity (mrtvý úhel motoru) udržuje běh tohoto motoru ve správném směru [[setrvačnost]]. (Principiálně se tento motor trochu podobá střídavému synchronnímu motoru, kde rotační přepínání směru proudu a jím vytvářeného magnetického pole zajišťuje sama elektrorozvodná síť.) Dvoupólová kotva je používána jen pro výukové účely. V době komutace uhlíků na lamelách komutátoru dochází ke zkratování lamel. Pro motor dojde kezkratování zdroje a pro dynamo ke zkratování kotvy a poklesu výstupního napětí k nule. Prakticky jsou malé levné motorky pro hračky vyráběny se třemi póly a třemi lamelami komutátoru.
 
Komutátor zajistí, že seproud v cívce komutuje (změní směr proudu) + a − (− a +) po každém pootočení o 180° (u dvoupólového motoru). Takto dochází ke změně směru indukčních [[Siločáry|siločar]] v cívce.
 
<gallery border="1" cellpadding="5" caption="Funkce stejnosměrného motoru">
Řádek 147:
 
==== Komutátorový stroj buzený permanentními magnety ====
Magnetický obvod statoru je buzen permanentními magnety, což je jeho výhoda.<br />Nepotřebuje budící vinutí a budící obvody. Nevýhodou je to, že nelze měnit velikost budícího magnetického toku.
 
Kotva je přes uhlíky a komutátor napájena ze stejnosměrného zdroje.<br />
Komutátorový motor buzený permanentními magnety nachází použití u všech drobných motorků. Výjimku v současnosti jsou jen speciální případy a motory větších výkonů.<br />
U motorického chodu umožňuje regulaci rychlosti (velikostí proudu) a směru otáčení (polaritou) při konstantním kroutícím momentu na výstupním hřídeli.<br />
KotvaV motorickém chodu je kotva napájena přes uhlíky a komutátor. napájenaNapájen může být výhradně ze stejnosměrného zdroje.<br />
Regulace velikosti proudu kotvou umožňuje v motorického chodu změnu momentu. Otáčky výstupního hřídele motoru jsou dány mechanickými ztrátami motoru a zatěžovacím mometem.
 
Změna směru proudu kotvou umožňuje změnu směru otáčení (reverzaci). <br />
V generátorickém chodu je využíván jako [[tachodynamo]]. Polarita udává směr a napětí rychlost otáčení. Tachodynamo má specifické konstrukční vlastnosti.
 
Řádek 155 ⟶ 159:
 
=== Komutátorový stroj cize buzený ===
MístoPrvní permanentníhokomutátorové magnetustroje seměly výhradně statorové budící vinutí, které u nových konstrukcí probývá statorynahrazováno používápermanentním elektromagnetumagnetem. Cize buzený motor má kotvu (rotor) napájenu z jiného zdroje než buzení (stator). Každé vinutí se řídí zvlášť. U těchto motorů je podmínkou plynulá regulace napětí. Změna směru otáčení motoru je možno reverzací (přepólováním) kotvy, nebo buzení. Pro změnu směru a zavedení [[Elektrodynamická brzda|elektrodynamické brzdy]] (brždění protiproudem) stačí jednoduché zapojení obvodů. Obvykle se reverzuje kotva, která má mnohem menší časovou konstantu. Tento motor nepotřebuje [[šuntování]] budicího vinutí (buzení má vlastní regulaci). Využíval se po rozvoji výkonové elektroniky ([[pulzní měnič]]e). Využívá se u českých lokomotiv řady [[Lokomotiva 163|163]], [[Lokomotiva 263|263]], [[Lokomotiva 363|363]].
 
=== Derivační (paralelní) komutátorový stroj ===
[[Derivační a kompaundní motor|Derivační elektromotor]] má elektromagnet statoru napájený paralelně s rotorem. Jedná se v podstatě o obdobu cize buzeného stroje. Otáčky tohoto motoru jsou méně závislé na zátěži motoru. Navíc lze proud statoru samostatně regulovat. Proto se tento typ motoru využívá především u strojů, kde jsou požadovány relativně neměnné otáčky. Proud statoru i buzení je možno samostatně regulovat. Změnou směru proudu jen kotvou nebo jen buzením je možno reverzovat otáčky stroje.
 
=== Sériový komutátorový stroj ===
MístoPro permanentníhomotory magnetuvětších sevýkonů promotorů statory běžných větších motorůse využívá elektromagnetu. Pokud je vinutí statoru (budicí vinutí) spojeno s vinutím rotoru do série, mluvíme o [[sériový elektromotor|sériovém elektromotoru]]. Tento typ elektromotoru má točivý moment nepřímo úměrný otáčkám. To znamená, že stojící elektromotor má obrovskýnejvětší točivýkroutící moment. VyužíváVyužíván se protobyl především u dopravních strojů a v elektrické trakci (vlaky, metro, tramvaje). Ve spojení s generátorem je schopen ideálně nahradit mechanickou převodovku. DostupnějšíSoučasná sériovýtechnika elektromotora (navýkonové rozdílfrekvenční odměniče střídavých) protoumožňuje častonahradit naleznemei taképro v levnějšíchtrakční přestavbáchúčely komutátorové motory motory asynchronními, případně i synchronními. V současti je dostupnější střídavý třífázový stroj napájený z frekvenčního měniče. Výstupní mechanická charakteristika frekvenčního měniče s třífázovým asynchronním strojem je srovnatelná se výstupní mechanickou charakteristikou sériového elektromotoru. Frekvenční měnič umožňuje navíc rekuperaci. Při stejném výkonu a otáčkách je poměr velikosti i hmotnosti uvedených motorů výhodnější pro asynchronní motor, proto nachází běžně uplatnění u [[elektromobil]]ů a lokomotiv.
 
==== Odbuzený nezatížený sériový komutátorový stroj ====
S odbuzením nezatíženého stroje hyperbolicky rostou vlastní otáčky stroje, což je nebezpečné: U příliš vysokých rychlostí hrozí vylétávánímechanické lamelpoškození zrotoru. Vytržení lamel komutátoru nebo vinutí z drážek rotoru až po úplné roztržení stroje, s podstatným ohrožením majetku a zdraví i životů lidí.
 
=== Derivační (paralelní) komutátorový stroj ===
[[Derivační a kompaundní motor|Derivační elektromotor]] má elektromagnet statoru napájený paralelně s rotorem. Otáčky tohoto motoru jsou méně závislé na zátěži motoru. Navíc lze proud statoru samostatně regulovat. Proto se tento typ motoru využívá především u strojů, kde jsou požadovány relativně neměnné otáčky.
 
=== Kompaundní (též sérioparalelní, nebo smíšený) komutátorový stroj ===
[[Derivační a kompoudní motor|Kompaundní (také kompaudní nebo kompoudní) elektromotor]] neboli elektromotor se smíšeným buzením má sériové i paralelní budící vinutí, jejichž magnetické toky působí buď souhlasně, nebo proti sobě. Působí-li obě vinutí stejným směrem, má motor větší záběrný moment než motor s paralelním buzením a otáčky se nesnižují tolik jako u motoru se sériovým buzením.
Působí-li sériové vinutí proti paralelnímu, udržuje motor otáčky při proměnném zatížení.
Zvětší-li se zatížení, otáčky klesnou, sériovým vinutím prochází větší proud, buzení se zesílí a otáčky se opět zvýší. Používá se k pohonu výtahů, bagrů, trolejbusů atd.
 
=== Protikompaundní komutátorový stroj ===
Protikompaudní zapojení se používá u dynam,. uMagneticky tok sériového vinutí působí proti magnetickému toku paralelního vinutí. Pro obloukové svřování umožňuje naprázno nabuzení derivačním vinutím (zapalovací napětí oblouku). Po zapálení oblouku sériové vinutí odbudí dynamo a tím omezí zkratový proud na žádaniu velikost. U motorů není prakticky použitelné.
 
=== Obecné vlastnosti komutátorových strojů ===
Řádek 179 ⟶ 183:
Výhodou stejnosměrných motorů je relativní jednoduchost a univerzálnost využití. Sériové a derivační motory mohou fungovat nejen na [[Stejnosměrný proud|stejnosměrný]], ale i [[střídavý proud]] nízkých [[Frekvence|frekvencí]]. Jsou to tedy motory univerzální. Další výhodou proti motorům střídavým je možnost dosáhnout libovolných mechanicky dosažitelných otáček (motory na střídavý proud mají obvykle otáčky omezeny frekvencí sítě – 50 Hz = 3000 ot./min). Proto tyto motory nacházejí uplatnění v takových strojích, jako jsou vrtačky, mixéry, ale třeba i automobily a dopravní zařízení s elektrickou trakcí (např. [[lokomotiva|lokomotivy]], [[trolejbus]]y, [[tramvaj]]e či vozy [[metro|metra]]).
 
Největší nevýhodou stejnosměrných motorů je existence komutátoru, větší velikost a větší hmotnost, pro stejné výkony a momenty, oproti asynchronnímu stroji s frekvenčním měničem. JeKomutátor toje mechanický přepínač, který spíná velké proudy a je – kromě náchylnosti k poruchám – náročný na údržbu a seřízení, jedná se o mechanicky poměrně značně namáhané zařízení vyžadující pravidelnou údržbu či výměnu některých jeho součástí. Jiskření na kartáčcích (tvořených obvykle bloky čistého [[uhlík]]u) je zdrojem významného elektromagnetického rušení. S rozvojem levnější a spolehlivější silnoproudé elektroniky (tedy zejména výkonovými [[tyristor]]y a [[tranzistor]]y) jsou proto stejnosměrné motory postupně vytlačovány motory s rotujícím magnetickým polem buzeným elektronicky.
 
=== Reverzace chodu stejnosměrných motorů ===