6
INDUKTORI su oni delovi elektromotora koji nose namotaje koji stvaraju magnetnopolje. Postoje dva osnovna tipa. Jedan je za manje brzine obrtanja ( tj male centrifugalne sile) I to je induktor sa istaknutim magnetnim polovima. Drugi je puni ili cilindrični induktor. Izgleda kao valjak. Koristi se za velike brzine na kojima su centrifugalne sile velike. Centrifugalna sila je ona sila koja deluje na telo koje se obrce i pokusava da ga udalji od centra rotacije. Istaknuti polovi na rotoru

INDUKTORI - Maturski Rad(1)

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: INDUKTORI - Maturski Rad(1)

INDUKTORI su oni delovi elektromotora koji nose namotaje koji stvaraju magnetnopolje. Postoje dva osnovna tipa. Jedan je za manje brzine obrtanja ( tj male centrifugalne sile) I to je induktor sa istaknutim magnetnim polovima. Drugi je puni ili cilindrični induktor. Izgleda kao valjak. Koristi se za velike brzine na kojima su centrifugalne sile velike. Centrifugalna sila je ona sila koja deluje na telo koje se obrce i pokusava da ga udalji od centra rotacije.

Istaknuti polovi na rotoru

Podjela namota

Postoji više podijela namota:

Page 2: INDUKTORI - Maturski Rad(1)

- Jednoslojni- Dvoslojni

Jednoslojni namoti su oni kod kojih su svežnjevi provodnika iz lpkoj se sastoji jedan navojni dio zauzmu svaki po jedan žljijeb. Dvoslojni namoti su oni kod kojih dvije aktivne strane koje obrazuje jedan navojni dio zauzimaju samo polovinu žlijeba, i to u jedan u gornjem, a drugi u donjem sloju žlijeba.

Namoti se mogu izvesti kao prečnički kada je polni korak jednak navojnom koraku. Pojas S je mjesto namjenjeno smiještanju stana nanijenjenih dijelova jedne tačke. Svaka faza ima svoj pojas pod svakim polom. Izražava se dužinom luka ili brojem žljebova. Prema broju faza ovi namoti mogu biti:

- Jednofazni- Dvofazni

Navojni dijelovi mogu se vezati seriski, paralelno i mješovito. Kod seriske veze, broj pari paralelnih grana je a=1. Kod paralelne veze je a=2p. U jednoslojnih namota je

duplo manje a= . U svim faznim namotima i u svim paralelnim granama treba da

bude isti broj navonih dijelova sa jednakim dimenzijama.

Magnetni fluks namota jedne faze:

Magnetni fluks namota jedne faze, koji stvara struja koja protiče kroz tu fazu ima pravugaonu harmoničnu magnetnu indukciju B.

Page 3: INDUKTORI - Maturski Rad(1)

Pravugaona magnetna indukcija pri m=1

Dokazuje se da ovakva neharmonična pravougla f-ja vakne dzžine može razmnožiti na bezbroj sinusoida. Prva sinusoida naziva se osnovni harmonik, a ostale nazivaju se harmonici višeg reda. Valna dužina osnovnog vala ima amplitudu:

Sabiranjem harmonika višeg reda dobije se rez. f-ja koja se približava pravugaono. U slučaju da je m veće od 1 dobije se stepenasta pravugaona funkcija.

Indukcioni napon u namotu jedne faze višefaznog namota:

Kad kroz višefazni nduktor teku višefazne struje, one će proizvesti obrtni magnetni fluks koji se širom međugvožđa kreće stalnom brzinom. U međugvožđu u zubcima taj fluks je radialan, a kreće se upravo na vlastiti pravac. U nepokretnim provodnicima, koji pripadaju jednoj fazi daje rezultantni napon te faze .

Da bi došli do izraza ovog rezultantnog napona uzimamo prvo najprostiji slučaj da svakoj fazi pripada jedan žlijeb po polu m=1 i da je navojni korak jednak polnom. Pod svakim parom polova ima svaka faza po jedan navojni dio. Neka je Nž broj zavoja po navojnom dijelu, tj broj provodnika u žljebu. Magnetni fluks što prodire kroz svaki zavoj najveći je u trenutku kad u njegovu osu dođe sjeverni pol obrtnog polja, opada, zatim, harmonično do 0, mijenja smijer i dostiže negativnu amplitudu kad u osu istog zavoja stigne južni pol obrtnog polja.

Magnetni fluks što prodire kroz zavoj mijenja se harmonično i može se predstaviti izrazom:

Φob = Φob · sin · ωt

Maksimalna vrijednost ovog napona je e1m=ω · Φob. Pošto su ovi naponi u svih Nž zavoja isti i jednovremeni indu napon po navojnom dijelu bit će Nž E1m = ω · Φob · Nž.

Ako je indukcija sa p pari polova, i ako su svi navojni dijelovi vezani seriski indukovani napon bit će 5 puta veći Em = p · N · ω · Φob. Uzmimo sadslučaj da svakoj fazi pripada više žljebova u pojasu m>a, a da navojni korak ostaje jednak polnom.

Indukcioni napon ne može se dobiti množenjem gornjeg izraza sa m, pošto indukovani naponi u pojedinim navojnim dijelovima nisu istovremeni, nego zakašnjavaju jedan prema drugom za ono vrijeme koje je obrtnom polju potrebno da pređe korak ožljebljenja t. Takvi naponi mogu se predstaviti sa m vektora uzajamno

Page 4: INDUKTORI - Maturski Rad(1)

pomjerenih za električni ugao feta srazmjeran koraku ožljebljenja t. Činjenica da je geometriski zbir napona navojnih dijelova manji od njihovog algebarskog zbira, uzima se u obzir pojasni navojni sačinilac

4. Teslin višefazni induktor

Kod stvarnih mašina induktor se sastoji, prema Teslinom principu iz q namoza (faza) koji su pod svakim dvostrukim polnim korakom uzajamno prostorno razmaknuti tako da svakom faznom namopu pod jednim polom pripada m žljebova.

Kroz te namote teče q izmjenična struja, iste frenkvencije, i jednakih trajanja

perioda T, ali koje nisu jednovremene, nego jedna prema drugoj zakašnjavaju za ,

ili poslije rečeno Teslin višefazni induktor sastoji se iz 3 fazna namotaja međusobno pomjereni za 120° kroz koje protiču trofazna struja istih frenkvencija, takođe međusobno pomaknute za 120°.

Takav induktor stvata Teslino obrtno magnetno polje. Tesla je prvi došao na ideju da stvori obrtni magnetni fluks pomoću nepokretnih vodića. On je prvi uvidio i pokazao da se takav fluks može dobiti samo pomoću višefaznih naizmjeničnih struja koja jedna prema drugoj zakašnjavaju za q-tni dio perioda. Tako je konstruisao generatore, motore, transformatore.. čitav jedan sistem, tkzv Teslin višefazni sistem. Kao što vidimo Teslin višefazni sistem obuhvata proizvodnju, prijenos i potrošnju električne energije.

Približna stalnost obrtnog fluksa, magnetne indukcijei gubitaka u željezu rotora

Obrtni fluks u statoru indukuje napone E'=2,22 k' f' N' Φob gdje je Φ obrtni magnetni fluks po polu, a k' navojni sačinilac statora. Ovaj indukcioni napon, prema Lencovom zakonu suprotan je naponu mreže na koju je priključen. On se od napona mreže razlikuje za iznos omskog i induktivnog pada napona u statoru 8razlika od 5%).

Pošto je napon mreže i frenkvencije stalne veličine proilazi da je indukcioni napon približno stalan E' U' = const. Uzimajući u obzir ovu činjenicu možemo izvesti važan zaključak:

Kada je stator asihronog motora priključen na mrežu stalnog napona i frenkvencije vrijednost obrtnog magnetnog fluksa po polu induktora Φob, ostaje približno stalno.

Odavde sljedi da je i maksimalna magnetna indukcija obrtnog fluksa približno stalna pri svim opterećenjima, od praznog hoda do nazivnog.

Page 5: INDUKTORI - Maturski Rad(1)

Međusobna indukcija Ako je u prvoj konturi promenjiva strujai1(t), ona stvara promenjivo magnetnopolje i magnetni fluks: Usled postojanja promenljivog magnetnog fluksa udrugoj konturi indukuje se ems međusobne indukcije:( ) 11 1 1 Φ Φ i SOPSTVENI FLUKS Na slici su dve međusobno bliske strujne konture (1 i 2)Φ21 Φ2(i1) SPOLJAŠNJI FLUKS Jedan deo fluksa prve konture ne prolazi kroz konturu 2 - to je fluks r1koji se naziva rasipni fluks (fluks rasipanja) Deo fluksa prve konture prolazi krozkonturu 2 i to je:21 21 1 Φ M iM21 - međusobna induktivnost ili koeficijent međuindukcije [H]