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, n_s 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 n_s 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.

 

Zdroje

Obrázky

[1] STÝSKALA, Vítězslav. Indukční stroje [on line]. [cit. 2014-7-18]. Dostupný na www: http://fei1.vsb.cz/kat420/vyuka/Bakalarske_FS/prednasky/sylab_As-Motory%20nazorne%206_2.pdf

[2] ADÁMEK, Milan. www.elektro.utb.cz [online]. [cit. 2014-7-18]. Dostupný na www: http://www.elektro.utb.cz/prednasky/prednaska12.pdf

[3] Autor neznámý. www.pohonnatechnika.cz [online]. [cit 2014-7-18]. Dostupný na www: http://www.pohonnatechnika.cz/skola/motory/asynchronni-motor/princip-asynch-motoru

[4] Autor neznámý. www.pohonnatechnika.cz [online]. [cit 2014-7-18]. Dostupný na www: http://www.pohonnatechnika.cz/skola/motory/asynchronni-motor/princip-asynch-motoru

[5] Autor neznámý. www.pohonnatechnika.cz [online]. [cit 2014-7-18]. Dostupný na www: http://www.pohonnatechnika.cz/skola/motory/asynchronni-motor/princip-asynch-motoru