ISŠT Mělník Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.0061
Označení materiálu
VY_32_INOVACE_H.3.17
Název školy
Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, 276 01 Mělník
Autor
Ing.František Moravec
Tematická oblast
Elektrotechnika
Ročník
2ME
Anotace
Elektrické stroje točivé
Metodický pokyn
Frontální výuka doplněná videosekvencemi s metodou průběžného kladení otázek. Po výkladu následuje kontrolní test a ověření vyložené látky za pomocí online internetových videosekvencí uložených na videoserveru (http://www.youtube.com/)
Zhotoveno
květen 2012
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Asynchronní motor trojfázový Asynchronní motor – princip • • •
Asynchronní (indukční) motor, který vynalezl Nikola Tesla, patří mezi nejrozšířenější střídavé elektromotory. Napájecí napětí může být trojfázové i jednofázové. Trojfázové je však výrazně používanější; vzhledem k snadnějšímu získání točivého magnetického pole. Základem činnosti 3f asynchronního motoru je vytvoření točivého magnetického pole, které vznikne průchodem střídavého trojfázového proudu vinutím statoru. Toto magnetické pole indukuje v rotoru napětí. Vzniklý proud rotor namagnetuje a ten je následně přitahován a unášen točivým magnetickým polem
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Asynchronní motor trojfázový
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Asynchronní motor trojfázový Synchronní otáčky točivého pole nS jsou dány kmitočtem f napětí odebíraného ze sítě a počtem pólových dvojic p („ pólpárů“) trojfázového motoru
60 f 1 min ns p
f - kmitočet proudu [Hz] p - počet pólových dvojic statoru
Skluz
Rotor se však nikdy nemůže otáčet stejnými otáčkami jako magnetické pole statoru. Pokud by se tak stalo, pak by se rotor a magnetické pole vůči sobě nepohybovaly a tím by se ani neindukovalo napětí a nevznikala by točivá síla. Míra rozdílu otáček pole a rotoru je nazývána „skluz“, udávána v procentech a definována jako:
nS n n - otáčky točivého mg.pole statoru [1/min] s 100 % S n - otáčky rotoru [1/min] nS * Skluz bývá u velkých motorů s ~1%, u malých s ~10% PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Asynchronní motor trojfázový •
Asynchronní otáčky tj.otáčky rotoru n jsou tedy menší než synchronní otáčky točivého magnetického pole ns o hodnotu skluzu => rotor asynchronního motoru se otáčí s menší frekvencí než točivé magnetické pole
60 f n nS (1 s) (1 s) 1 min p
s – skluz f – kmitočet proudu [Hz] p – počet pólpárů
* Změnu velikosti otáček zajistí změna kterékoliv z těchto veličin - p, f, s Podle hodnoty skluzu lze snadno rozdělit oblasti práce asynchronního stroje Tři režimy asynchronních strojů: I. Generátor - ( s < 0 ) II. Motor - ( 0 < s < 1 ) III. Brzda - ( s > 1 )
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Asynchronní motor trojfázový Tři režimy práce asynchronního motoru:
a) Generátorický (s<0) Mechanické energie se zde přeměňuje na elektrickou b) Motorický (0<s<1) Elektrická energie se zde mění na mechanickou c) Brzda (s>1) Rotor se otáčí proti smyslu točení magnetického pole statoru
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Asynchronní motor trojfázový Konstrukce asynchronního (indukčního) motoru Každý trojfázový asynchronní motor je složen ze dvou hlavních částí
I. II.
Stator (pevná část) - je u většiny typů prakticky stejný. Je složen z nosné kostry motoru, svazku statorových plechů a statorového vinutí Rotor (pohyblivá část) - hřídel s nalisovanými rotorovými (elektrotechnickými) plechy s drážkami, do kterých se vkládají měděné tyče, které jsou na obou stranách spojeny mosaznými kruhy a nebo jsou tyče i kruhy ze slitin hliníku. Takto upravený rotor se nazývá „kotva na krátko“ nebo „kotva klecová“, neboť svým tvarem připomíná „klec“. Drážky a tyče jsou zešikmeny z důvodů snížení hlučnosti vlivu harmonických
Stator
Rotor
Rotor => kotva nakrátko („klec“)
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Asynchronní motor trojfázový
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Test - 17 1. 2. 3. 4.
Popište princip třífázového asynchronního motoru ? Vyjmenujte a popište jednotlivé části asynchronního motoru.Jak se liší jeho rotor od synchronního motoru ? Co popisuje „skluz“ a jak se vypočítá ? Ovlivňuje velikost motoru skluz ? Načrtněte momentovou charakteristiku asynchronního stroje, vyznačte v něm úseky pro skluz (s < 0), ( 0 < s < 1 ) a ( s > 1 ) a popište jak se v nich stroj chová
Řešení: DUMY - VY_32_ INOVACE_H.3.17 str. 2 - 8 PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Opakování Samostatná práce V první části videa si můžete pomocí internetu prohlédnout jednotlivé části asynchronního motoru ADRESA: http://www.youtube.com/watch?v=yDLrGMyj5ZI
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Příkladí • Výpočet otáček n asynchronního motoru Zadání: •
3f indukční elektromotor má 6 pólů. Jaké budou jeho otáčky, když má skluz s = 3% (0,03) ?
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
Řešení příkladu Řešení: • 6 pólů => p = 3 (pólpáry), s = 3% (0,03)
n nS (1 s)
60 f 60 50 (1 s) (1 - 0,03) 970 1 min p 3
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
ISŠT Mělník Použitá literatura: [1] „Příručka pro elektrotechnika“ – Ing.Klaus Tkotz a kol., vydalo nakladatelství EuropaSobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2006 (ISBN 80-86706-13-3) [2] „Praktická elektrotechnika“ – Petr Bastian a kol., vydalo nakladatelství EuropaSobotáles cz. s.r.o., Praha 10 v roce 2004 (ISBN 80-86706-07-9) [3] „Základy elektrotechniky II, pro 2. a 3. ročník SOU elektrotechnických“ – Ing.Ladislav Voženílek, Ing.František Lstibůrek, vydalo SNTL Praha 1 v roce 1989 [4] Volně šířené a dostupné firemní prezentační materiály a prodejní katalogy výrobců elektromotrů [5] Archiv autora Seznam zdrojů obrázků na jednotlivých stranách prezentace: 2.
3. 6. 7. 8.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9e/Asynchronmotor_animation.gif/220pxAsynchronmotor_animation.gif, http://www.eautomatizace.cz/ebooks/ridici_systemy_akcni_cleny/img/Pohony/AC_1.jpg, [5] PC Program Jaroslav Kusala – Elektřina 2 a Akustika, http://www.pachner.cz Pachner, animace „Trojfázový elektromotor“ [5] [5], [5], http://www.e-automatizace.cz/ebooks/ridici_systemy_akcni_cleny/img/Pohony/AC_stator.gif http://www.acmv.org/lecture/images/98-3.jpg
PENÍZE EU ŠKOLÁM č. projektu 1.07/1.5.00/34.0061; vzdělávací materiál III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT. Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Ing.František MORAVEC
www.isstechn.cz
