26. března 2015
1
Elektro-motor
DC
AC
Asynchronní AC brushed
Vícefázové
Ostatní DC motory
Synchronní
Jednofázové
Univerzální
Sinusové
Krokové
Brushless
Reluktanční
Klecový stroj
Trvale připojeny C
Pomocná fáze
Vinutý rotor
Proměnná reluktance
Synchronní reluktance
Vinutý rotor
Startovací C
Stíněný pól
PM rotor
PM
Přepínání reluktance
Synchro + resolver
Run C
Proměnná reluktance
Synchron C
Hybrid
26. března 2015
2
Asynchronní motor
Synchronní motor
Stejnosměrný motor
Dva typy statoru a dva typy rotoru : • drážkovaný obvod – vsypané vinutí • vyniklé póly – buzení / permanentní magnety
26. března 2015
3
Nikola Tesla
26. března 2015
4
Asynchronní motor je točivý elektrický stroj - motor, pracující na střídavý proud. Je to nejrozšířenější pohon v elektrotechnice vůbec. Tok energie mezi hlavními částmi motoru - statorem a rotorem je realizován výhradně pomocí elektromagnetické indukce, proto se často tento motor označuje jako motor indukční. Výhodou asynchronního motoru je vysoká spolehlivost, jednoduchá konstrukce a napájení z běžné střídavé sítě. 26. března 2015
5
26. března 2015
6
Základem činnosti asynchronního motoru je vytvoření točivého magnetického pole, které vznikne průchodem střídavého trojfázového proudu vinutím statoru. Toto magnetické pole indukuje v rotoru napětí a vzniklý proud vyvolává sílu otáčející rotorem. Otáčky točivého pole jsou dány kmitočtem napětí odebíraného ze sítě a počtem pólů trojfázového motoru..
Kde f je kmitočet proudu a p je počet pólových dvojic statoru.
Vznik točivého magnetické pole 26. března 2015
7
26. března 2015
8
26. března 2015
9
Momentová charakteristika : 0-otáčky záběrný moment , následuje sedlový moment, který pokračuje přes moment zvratu až po moment při jmenovitém zatížení. 0-otáčky / záběrný proud 5-8 násobek jmenovitého
Třídění motorů podle průběhu momentové charakteristiky – NEMÁ B – standardní motor použitý pro běžné aplikace A – motory s těžkým rozběhem – formovací stroje C - motor s těžkým rozběhem při konstantním momentem – dopravník, drtiče, kompresory, . . . D – motor s vysokým záběrovým momentem a malým proudem z důvodů většího skluzu – tisk, nůžky a zdvihače
26. března 2015
10
26. března 2015
11
kmitočtové řízení - změna odporu v rotoru
M
f4
1 26. března 2015
f3
f2
f1
s 12
26. března 2015
13
26. března 2015
14
26. března 2015
15
26. března 2015
16
26. března 2015
17
magnetické obvod – plechy
26. března 2015
18
magnetické obvod – dvoufázové / trojfázové vinutí
kompletní stator
rotorová klec hliník / měď kompletní rotor
26. března 2015
19
Různé typy rotorů hliníkový / měděný
Stator s pohledem na čela vinutí 26. března 2015
20
Momentová charakteristika při napájení z měniče kmitočtu
26. března 2015
21
Typická struktura vektorového řízení asynchronního motoru
26. března 2015
22
Typická struktura vektorového řízení asynchronního motoru
26. března 2015
23
Typická struktura vektorového řízení asynchronního motoru
26. března 2015
24
Rotor vytváří točivý moment tehdy, jestliže se magnetické pole statoru vůči rotoru bude pohybovat. Při jednofázovém napájení se tedy musí proudy v hlavním a pomocném vinutí fázově posunout, aby vzniklo pulsující magnetické pole. To se dociluje zapojením kondenzátoru, činného odporu nebo zvýšenou indukčností pomocného vinutí. Fázový posun mezi proudy bývá 90°. Působení pomocného vinutí není pro samotný běh motoru nutné, a tak se po rozběhu odpojuje. Nejčastější způsob odpínání pomocného vinutí je odstředivým spínačem.
26. března 2015
25
Motor s trvale zapojeným kondenzátorem : Dvoufázový motor má vinutí posunuta prostorově o 90° elektrických a druhá fáze s trvale zapojeným kondenzátorem posune proud o uhel < 90° v čase. ( 40uF 1 kW 50Hz 230V )
Motor se startovacím kondenzátorem : Rozběhový kondenzátor je připojen do pomocné fáze přes odstředivý vypínač. Pomocné vinutí může být ze silnějšího drátu pro zajištění většího rozběhového momentu.
Motor s dvojitým kondenzátorem : Při rozběhu jsou zapojeny oba kondenzátory pro docílení většího momentu, po rozběhu se jeden kondenzátor odpojí pomocí odstředivým vypínačem, zapojený kondenzátor zlepšuje provozní vlastnosti motoru
26. března 2015
26
Malé motory se stíněným pólem. Statorové vinutí není rozloženo a uloženo v drážkách, nýbrž je na vyniklých pólech. Póly mají nesouměrný výřez s cívkou nebo se závitem nakrátko. Stísněný pól malých motorků Statorovým proudem se budí hlavní magnetický tok Φp , který indukuje v závitu proud opačného směru, než má proud ve statorovém vinutí. Proud v závitu budí v části pólu magnetický tok Φz, který směřuje proti hlavnímu toku pólu. Tyto toky se liší polohou i časem, a tím dostane rotor impulz k roztočení. Takový motor se otáčí jen v jednom směru. 26. března 2015
27
Odporové spouštění jednofázového asynchronního motoru : Pomocné vinutí je navinuto menším počtem závitů a je posunuto o 90° elektrických od hlavního vinutí. S menším indukčním odporem je vytvořen menší fázový posun o 30°. Přes mírný počáteční točivý moment se motor roztočí v chodu naprázdno roztočí a při ¾ jmenovitých otáčkách se pomocná fáze odpojí a motor je vtažen do pracovního režimu. Používá se pro motory o výkonu do 250 W.
26. března 2015
28
26. března 2015
29
26. března 2015
30
26. března 2015
31
26. března 2015
32
26. března 2015
33
