Implementcia IKT do vyuovania predmetu ELEKTRICK STROJE A

Implementácia IKT do vyučovania predmetu: ELEKTRICKÉ STROJE A PRÍSTROJE Mgr. Martin Mikuláš SOU Š. A. Jedlíka Nitra 1 27. 10. 2020

Cieľ: Vytvoriť učebný text pre vyučovanie témy: Komutátorové motory. 2 27. 10. 2020

Výhody: - uľahčenie práce učiteľa dostupnosť pre žiakov samostatná práca žiakov 3 27. 10. 2020

KOMUTÁTOROVÉ MOTORY Mgr. Martin Mikuláš SOU Š. A. Jedlíka Nitra 4 27. 10. 2020

Chcete poznať význam a výhody komutátorových motorov? 5 27. 10. 2020

Význam, rozdelenie a konštrukcia Vývoj a výroba komutátorových motorov boli podmienené najmä použitím a rozvojom striedavej rozvodnej siete ako aj tým, že v používaných synchrónnych motoroch (aj napriek konštrukčnej jednoduchosti) nemožno jednoduchým hospodárnym spôsobom riadiť otáčky. Komutátorové motory zahrnujú výhodné vlastnosti asynchrónnych motorov (pripojenie na striedavé napätie elektrickej siete) a výhodné vlastnosti jednosmerných motorov (riadenie otáčok). 6 27. 10. 2020

Všeobecne možno uviesť tieto výhody komutátorových motorov: a) hospodárne a plynulé riadenie otáčok b) ľahký rozbeh, veľký záberový moment, malý záberový prúd c) dobrý účinník (trojfázové motory môžu mať cos = 1) d) veľká momentová preťažiteľnosť 7 27. 10. 2020

K nevýhodám týchto motorov patrí: a) zložitosť konštrukcie, veľká hmotnosť a vysoká cena oproti asynchrónnym a synchrónnym motorom b) horšia účinnosť oproti indukčným a synchrónnym motorom c) nevyhnutnosť komutátora, náročnosť jeho údržby a zákaz použitia motora v niektorých nebezpečných prostrediach d) výkonové obmedzenie dané otáčkami, komutáciou a konštrukciou motora 8 27. 10. 2020

Rozdelenie: l l l Komutátorové motory rozdeľujeme na: a) jednofázové b) trojfázové Jednofázové motory sa delia na: l l jednofázové sériové motory vo vyhotovení ako univerzálne motorčeky (na pohon drobných domácich spotrebičov) a vo vyhotovení ako dráhové (trakčné) motory repulzné motory, ktorých otáčky možno ľahko riadiť natočením kief (dnes sa už skoro nepoužívajú) Trojfázové motory sa delia na: l motor napájaný do statora (Winterov – Eichbergov) l derivačný motor napájaný do rotora (Schrageho) 9 27. 10. 2020

Konštrukcia: l Stator jednofázových motorov môže mať vyjadrené póly (podobne ako jednosmerné stroje), na ktorých je uložené vinutie, alebo môže mať vinutie uložené v drážkach, podobne ako jednofázové indukčné motory. Magnetický obvod je vždy zložený z plechov, pretože v ňom vzniká striedavá magnetizácia. Statorové vinutia trojfázových indukčných motorov a vinutie rotora sú vždy uložené v drážkach. l Rotor je konštrukčne zhodný s rotorom (kotvou) jednosmerných strojov, vrátane vinutia a komutátora. Počet kief komutátora sa obyčajne rovná počtu pólov. Len v niektorých špeciálnych prípadoch môže byť dvojnásobný. 10 27. 10. 2020

Jednofázový sériový univerzálny komutátorový motorček. 11 27. 10. 2020

Používa sa najmä na pohon elektrického náradia, vysavačov, kuchynského zariadenia ako aj ďalších drobných spotrebičov. Tieto motorčeky nemajú kompenzačné vinutie, ani pomocné póly a väčšinou sú dvojpólové. Univerzálne sa nazývajú preto, lebo sa môžu napájať tak striedavým , ako aj jednosmerným prúdom. 12 27. 10. 2020

Obr. : Magnetický obvod 13 27. 10. 2020

Momentová charakteristika ukazuje, že motor má veľký záberový moment, ktorý so zaťažením veľmi rýchlo klesá. Obr. Momentová charakteristika univerzálneho motorčeka 14 27. 10. 2020

Otáčky motora sa riadia zmenou napätia. Možno tu použiť regulačný transformátor. Toto riešenie je však pre také malé výkony neekonomické, a preto sa ani nepoužíva. Častejšie sa používa regulačný predradník, ktorý síce zhoršuje účinnosť, ale táto strata je vyvážená výhodnou, že je jednoduchý a riadiaci obvod je cenovo lacný. Ďalšiu vhodnú možnosť ukazuje obrázok, kde napäťový delič Rp udržiava na kotve približne stále napätie. Momentová charakteristika je tvrdšia a blíži sa teda k charakteristike motora s paralelným budením. Zapojenie je vhodné len pre malé výkony. 15 27. 10. 2020

Riadenie otáčok pomocou polovodičových meničov s rôznym zapojením. Komutátorové motorčeky svojím rušením (iskrenie kief) veľmi zhoršujú činnosť oznamovacích a automatizačných zariadení. Vysokofrekvenčná energia sa šíri do okolia motorčeka z jeho prívodov, ktorých indukčnosť a kapacita vytvárajú oscilačný obvod. Toto rušenie sa zmenšuje zapojením kotvy medzi vinutím pólov a konvenzátormi. 16 27. 10. 2020

Motorčeky sa vyrábajú do výkonu asi 400 W a navrhujú sa na veľké otáčky. Pre ich činnosť je dôležité dokonalé dynamické vyváženie, pretože aj malá nesúmernosť zapríčiní zmenšenie životnosti motorčeka a zhoršuje komutáciu Obr. : Trojfázový derivačný motor napájaný do rotora 17 27. 10. 2020

Zaujímavé odkazy na internete: Študijné materiály: Elektrické stroje Komutátorové stroje 18 27. 10. 2020

POUŽITÁ LITERATÚRA: J. Říha: Elektrické stroje a prístroje, 1984 19 27. 10. 2020