Trojfázový indukční motor
Tato lekce se zabývá principem činnosti a konstrukcí indukčního trojfázového motoru.
Asynchronní motor je výrobně nejjednodušší, a proto nejlevnější elektrický motor s vysokou spolehlivostí. Je nejčastěji používaným motorem (v 90 %), nevýhodou je pouze velký proudový náraz při rozběhu a induktivní účiník, způsobující jalové zatížení sítě.
Princip činnosti
Napájíme-li trojfázové vinutí asynchronního motoru ze střídavé trojfázové sítě, vytvoří se v něm točivé magnetické pole. Točivé magnetické pole indukuje v rotorových vodičích napětí. Protože je rotorové vinuti uzavřeno, začne jím protékat rotorový proud, který vytvoří kolem vodičů magnetické pole rotoru.
Vzájemným působením statorového a rotorového pole vznikne výsledné pole, které působí na rotorové vodiče silami. Působením těchto sil se začne rotor otáčet, vznikne točivý moment asynchronního motoru.
Obr. 1: Princip [1]
Obr. 2: Časový průběh napětí na statorovém vinutí [1]
Rozdíl mezi rychlostí otáčení točivého magnetického pole a rychlostí otáčení rotoru nazýváme skluzovou rychlostí otáčení - skluz, který je vyjádřen v procentech.
Výpočet skluzu:
kde s je skluz, ns jsou synchronní otáčky a n jsou otáčky rotoru.
Skluz bývá 1 až 10 %, přičemž obecně platí, že čím větší je stroj, tím nižší má skluz.
Rychlost otáčení tohoto magnetického pole závisí na frekvenci napájecí sítě a na počtu pólových dvojic stroje:
kde f je frekvence, p je počet pólových dvojic a ns jsou synchronní otáčky.
Konstrukce
Hlavní části trojfázového asynchronního motoru tvoří stator (1) a rotor (9).
Obr. 3: Rozložený motor [2]
Obr. 4: Motor [3]
Ve statorové kostře je zalisován statorový svazek. Statorová kostra je většinou z hliníku, litiny nebo je svařovaná. Zejména menší stroje mohou mít kostru z nemagnetického materiálu či z plastů. Statorový svazek je složen z elektrotechnických izolovaných plechů tloušťky 0,3 až 0,5 mm. Plechy mají na svém vnitřním průměru drážkování, ve kterém je izolovaně uloženo trojfázové statorové vinutí z měděných nebo hliníkových vodičů.
Obr. 5: Statorový plech [4]
Rotorový svazek, který je složen taktéž z elektrotechnických plechů, je u menších strojů nalisován přímo na hřídel motoru, u větších strojů se lisují nalité nebo svařované hvězdice, jež jsou naklínované na hřídeli. Motory s kotvou nakrátko mají rotorové drážky vyplněny hliníkovými nebo měděnými tyčemi, které jsou na obou stranách spojeny kruhy nakrátko a dohromady vytváří klec. Výrobně nejlevnější jsou hliníkové klece. Celá klec včetně lopatek ventilátoru vznikne najednou odlitím roztaveného hliníku nebo mědi do formy s vloženým rotorovým svazkem.
Obr. 6: Rotorový plech [5]
Směr otáčení stroje se udává při pohledu ze strany vyvedeného hřídele. Směr otáčení ve smyslu hodinových ručiček ze strany hřídele je považován za směr doprava, opačný směr za směr doleva.