Jednofázové komutátorové motory

S jednofázovými sériovými motorky se běžně setkáváme v domácích spotřebičích, jako je mixér, vysavač, ventilátor apod. Své uplatnění také našly v ručním elektrickém nářadí.

Obr. 1: Skladba jednofázového komutátorového motoru [1]

Konstrukčně je rotor řešen jako stejnosměrná kotva s komutátorem. Stator má v případě malých motorů vyjádřené póly. Větší stroje mají vinutí uloženo ve statorových drážkách. Stator je poskládán z dynamových plechů pro snížení ztrát vířivými proudy.

Obr. 2: Konstrukce rotoru [2]

Nevýhodou u těchto motorků je vznik rušení a jiskření na komutátoru. Odrušení je realizováno připojením kondenzátorů.

Vinutí statoru a rotoru jsou zapojena do série. U malých dvoupólových motorů se kotva zapojuje mezi dvě cívky statoru za účelem snížení nežádoucího rušení.

Obr. 3: Sériové zapojení cívky statoru a rotoru [3]

Otáčky lze řídit velmi jednoduše změnou napájecího napětí. Otáčky klesají se čtvercem napětí. V současné době se využívají elektronické regulátory. Základem jsou polovodičové výkonové prvky, jako je tyristor nebo triak.

U starších konstrukcí se pro řízení používal prostý rezistor, zařazený do série nebo paralelně k motoru.

Obr. 4: Regulace otáček pomocí rezistoru [4]

Výkon při napájení stejnosměrným proudem je dán vztahem:

P₁ = U ∙ I

Při napájení střídavým proudem je potom:

P₂ = U ∙ I ∙ cosϕ

Pro moment potom platí:

resp.

Porovnáním momentů M₁ a M₂ získáme:

n₂ = n₁ ∙ cosϕ

Motor má tedy při stejném momentu M₁ a M₂ větší otáčky při napájení stejnosměrným proudem než při napájení proudem střídavým.

Momentová charakteristika sériového motoru je znázorněna na obrázku níže.

Obr. 5: Momentová charakteristika sériového motoru [5]