26. března 2015 1

26. března 2015 2

Elektro-motor

AC DC

Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory

Sinusové Krokové Brushless Reluktanční

Klecový stroj Trvale připojeny C

Univerzální AC brushed

Vícefázové Jednofázové

Startovací C

Run C

Vinutý rotor

Synchro + resolver

Pomocná fáze

Stíněný pól

Proměnná reluktance

Vinutý rotor

PM rotor

Synchron C

Proměnná reluktance

PM

Hybrid

Synchronní reluktance

Přepínání reluktance

Asynchronní motor

Dva typy statoru a dva typy rotoru :

• drážkovaný obvod – vsypané vinutí

• vyniklé póly – buzení / permanentní magnety

26. března 2015 3

Synchronní motor Stejnosměrný motor

26. března 2015 4

Nikola Tesla

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

Vznik točivého magnetické pole

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.

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

M

1 s

f1 f2 f3 f4

kmitočtové řízení - změna odporu v rotoru

26. března 2015 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