Elektromotor: Porovnání verzí

Smazaný obsah Přidaný obsah
→‎Princip elektromotoru: přepis kapitoly
značka: editor wikitextu 2017
Typy elektromotorů
značka: editor wikitextu 2017
Řádek 46:
=== Rotor ===
{{Podrobně|Rotor}}
[[Rotor]] je otočná část stroje s [[elektromagnet]]y nebo permanentními [[magnet]]y upevněnými na [[hřídel]]i. Na rotoru mohou být upevněny [[Sběrný kroužek|sběrné kroužky]] nebo [[Komutátor (elektrotechnika)|komutátor]]. Pokud jsou cívky na rotoru napájeny indukcí, označuje se rotor jako [[Kotva (elektrotechnika)|kotva]]. Jako kotva je označována také ta část [[Dynamo|dynama]], která generuje výstupní napětí. Rotor je umístěn buď uvnitř nebo vně statoru (když je požadován zvýšený moment setrvačnosti – například [[magnetofon]] napájený napětím o síťovém kmitočtu, [[gyroskop]]).
 
=== Stator ===
Řádek 72:
[[Chladicí zařízení|Chlazení]] zajišťuje odvod tepla vznikajícího ohmickými ztrátami ve vinutí, ztrátami v magnetickém obvodu [[Vířivý proud|vířivými proudy]] a mechanickými ztrátami v [[Ložisko|ložiscích]]. Chlazení může být provedeno jako přirozené, nucené s vlastním ventilátorem, nucené cizím ventilátorem, kapalinové (vodní), plynem (vodík). Překročením provozní teploty izolace vodičů (vinutí) dochází k překotnému stárnutí (degradaci) izolací a následnému průrazu (zkratu mezi závity cívky) a tím ke snížení životnosti motoru. U strojů s permanentními magnety může dojít při překročení [[Curieova teplota|Curieovy teploty]] k jejich odmagnetování.
 
== Typy elektromotorů ==
=== Stejnosměrný strojmotor ===
Stejnosměrný stroj mívá magnetický obvod statoru i s pólovými nástavci zhotoven z plného materiálu. Magnetický tok obvodu je buzen permanentními magnety nebo budicím vinutím. Dále jsou na statoru instalovány držáky kartáčů a ložiskové štíty. Budicí vinutí je k rotoru připojeno sériově, paralelně (derivační), kompaudní (smíšené), cizí buzení, permanentní magnet, … Magnetický obvod rotoru, který nese vinutí připojené na komutátor, je vždy zhotoven z '''transformátorových plechů'''. Stejnosměrný stroj je možno, za určitých podmínek konstrukce stroje, napájet ze soustavy sníženého kmitočtu (nedoporučuji zkoušet).
{{Podrobně|Stejnosměrný motor}}
[[Stejnosměrný motor]] vytváří točivý moment ze zdroje [[Stejnosměrný proud|stejnosměrného proudu]]. Dělíme je na motory s [[Komutátor (elektrotechnika)|komutátorem]] a bez komutátoru. Elektromotor s komutátorem nevyžaduje řídící elektroniku, protože otáčivý pohyb je vytvářen změnou polarizace elektrického pole cívek na [[rotor]]u, která je prováděna přepínáním vinutí pomocí komutátoru. Komutátor obsahuje uhlíky a lamely z tvrdého kovu, které jsou nejporuchovějším místem komutátorového motoru a vyžadují údržbu/výměnu (bezúdržbové jsou [[Asynchronní motor|asynchronní motory]]). Bezkomutátorový stejnosměrný motor je například [[krokový motor]], kde je [[točivé magnetické pole]] vytvářeno ve statoru přepínáním proudu tekoucího do cívek vinutí pomocí řídící elektroniky.
 
=== Střídavý motor ===
== Univerzální komutátorový stroj ==
{{Podrobně|Střídavý motor}}
Univerzální stroj musí mít magnetický obvod statoru i s pólovými nástavci zhotoven z '''transformátorových plechů'''. Magnetický tok obvodu bývá buzen výhradně budicím vinutím, které je (společně s kotvou) připojeno ke společnému zdroji. Budicí vinutí je většinou zapojeno sériově. Rotor se neliší od stejnosměrného stroje. Univerzální stroj pracuje při napájení stejnosměrným i střídavým proudem – odtud univerzální. Univerzální komutátorový stroj je velmi často používán k pohonu drobného přenosného el. nářadí (vrtačky, …).
[[Střídavý motor]] je napájen [[Střídavý proud|střídavým proudem]], který vytváří ve [[stator]]u krouživé [[elektrické pole]] bez potřeby dalších přídavných zařízení. Krouživé pole působí magnetickou silou na [[rotor]], který vytváří rotační pohyb [[hřídel]]e. Podle konstrukce rotoru dělíme střídavé motory na dvě skupiny:
 
=== StřídavýAsynchronní strojmotor ===
{{Podrobně|Asynchronní motor}}
'''[[asynchronní motor|Třífázový asynchronní stroj ASM]]''' je nejrozšířenějším a nejběžnějším typem elektromotoru. Stator nese třífázové vinutí tj. tři stejné cívky vzájemně pootočené o 120° elektrických. Zvláštním případem je jednofázový asynchronní stroj, který má dvě různé cívky vzájemně pootočené o 90° elektrických (hlavní a pomocné vinutí). Třífázový ASM je možno napájet z jednofázové soustavy. Musí být vhodně upraveno zapojení statoru a připojen kondenzátor. Motor pak má nižší mechanický výkon na hřídeli.<br />
[[Asynchronní motor]] (též indukční motor) využívá pro přenos elektrické energie do rotoru [[elektromagnetická indukce|elektromagnetickou indukci]], kvůli čemuž musí mít rotor o něco nižší/vyšší otáčky než je rychlost otáčení rotačního pole statoru (tzv. skluz).
[[asynchronní motor|Třífázový asynchronní stroj ASM '''kroužkový''']]. Vinutí rotoru je tvořeno vinutými cívkami, vyvedenými na tři kroužky. Ke kroužkům je přes kartáče připojen obvod regulace proudu rotoru (většinou rezistory). Velké motory jsou vybaveny zkratovačem kroužků s odklápěčem kartáčů. Regulací proudu rotoru (zařazením rezistoru do obvodu rotoru) je možno regulovat posunutí pracovní charakteristiky motoru a [[skluz]]. Tím je možno omezit zapínací a rozběhový proud motoru a záběrový moment zvětšit na velikost [[moment zvratu|momentu zvratu]].<br />
[[asynchronní motor|Třífázový asynchronní stroj ASM '''nakrátko''']]. Drtivá většina ASM má rotorové vinutí ve tvaru klece, spojené nakrátko. Klec je tvořena masivními tyčemi vloženými do drážek na obvodu magnetického obvodu rotoru. Tyče jsou na čelech vodivě spojeny masivními kruhy. U modernějších motorů je klec za tepla odstříknuta z hliníkové slitiny do drážek rotoru.
 
=== Synchronní motor ===
U střídavého dvoupólového stroje s jedním pólpárem (jeden severní a jeden jižní pól) platí, že mechanický a elektrický úhel je shodný. Dvoupólové stroje mají synchronní otáčky 3000 min<sup>-1</sup>/50 Hz. Dvoupólový asynchronní stroj má otáčky asi 2800 min<sup>-1</sup>/50 Hz.
{{Podrobně|Synchronní motor}}
[[Synchronní motor]] využívá pro přenos elektrické energie do rotoru [[Sběrný kroužek|sběrné kroužky]] s uhlíky nebo jsou v rotoru permanentní [[magnet]]y. Rotor synchronního motoru se otáčí stejně rychle, jako [[točivé magnetické pole]] statoru (případně o násobky), podle čehož má svůj název.
 
== Univerzální komutátorový strojmotor ==
U vícepólových strojů zůstávají úhly ve stupních elektrických stejné bez ohledu na počet pólů a proto se používají. Mechanický úhel mezi jednotlivými póly jsou podílem úhlu elektrického a počtu pólpárů. Ve stejném poměru se snižují synchronní otáčky stroje. Tabulka uvádí synchronní otáčky stroje pro kmitočet sítě 50 Hz.
{{Podrobně|Univerzální motor}}
{| class="wikitable"
Univerzální motor napájení stejnosměrným i střídavým proudem. Je velmi často používán k pohonu drobných přenosného elektrických spotřebičů ([[vrtačka]], [[mixér]], [[vysavač]], …).
!
|označení
!
!
!
!
!
!
|-
|počet pólů
|p
|2
|4
|6
|…
|30
|…
|-
|počet pólpárů
|2p
|1
|2
|3
|
|15
|
|-
|synchronní otáčky
|n<sub>s</sub> [min<sup>-1</sup>]
|3000
|1500
|1000
|
|200
|
|-
|úhel mezi póly
|[deg <sub>mechanický</sub>]
|120°
|60°
|40°
|
|8°
|
|-
|úhel mezi póly
|[deg <sub>elektrický</sub>]
|120°
|120°
|120°
|120°
|120°
|120°
|}
 
== Lineární strojmotor ==
{{Podrobně|Lineární pohon}}
Většina běžných elektrických motorů je konstruována na rotačním principu, ale existují i netočivé varianty elektromotorů, například [[Lineární pohon|lineární elektromotor]], u nějž je stator a rotor stroje rozvinut. Podél pevné pojezdové dráhy je umístěna jedna část motoru. Na pohyblivé části je druhá část motoru. Vzájemné umístění napájeného vinutí a kotvy motoru závisí od konkrétní aplikaci. Tento druh motorů se v technické praxi používá zejména pro některá speciální dopravní zařízení nebo pro vlaky na magnetickém polštáři ([[Maglev]]).
 
== Kotva ==
{{podrobně|Kotva (elektrotechnika)}}
Rotor [[Komutátor (elektrotechnika)|komutátorového]] stroje se nazývá také kotva podle tvaru jeho nejjednodušší konstrukce o minimálním nutném počtu třech vinutí, připojených na všechny tři lamely komutátoru, kdy vystouplé póly tvarem skutečně připomínají lodní kotvu.
 
Jako kotva bývá označována část motoru, která je napájena pracovním proudem, nebo ta část dynama, která generuje výstupní napětí. Výraz kotva se přeneseně používá i pro rotory jiných (i nekomutátorových) strojů, např. pro [[Asynchronní motor#Konstrukce|asynchronní motor s kotvou nakrátko]], nebo dokonce i pro stroje, u kterých se rotor neotáčí uvnitř statoru, ale naopak okolo něj ([[ventilátor]]y).
 
== Komutátorové stroje ==