Fyzika Asynchrónne stroje

Asynchr. stroje – najpoužívan., pracuje ako motor, generátor, brzda, menič frekvencie a natáčavý T, jednod. konštrukcia, obsluha a údržba, dobré prevádz. vlastnosti, konštrukcia – energia sa prenáša z prim. strany na sekund. elektromagn. indukciou bez galvanic. vodiv. spojenia = indukčn. stroj; prim. vinutie je na statore, z tade sa energia prenášaa cez vzduch. medzeru do sekund. časti – do rotora, stator – skladá sa z dynam. plechov hrúbky 0,5mm, kt. sú izolované, majú tvar medzikružia a po vnút. obvode majú vyrezané drážky, sú zalisované v kostre, do drážok sa vloží vinutie z izol. vodičov,vinutie sa dá prepojiť do Y a , motor sa dá použiť na dvojaké napätie, rotor – má tvar valca zloženého z plechov, po vonk. obvode sú drážky pre uloženie rotor. vinutia, malé rotor. plechy sa nasadzujú priamo na hriadeľ (vrúbkovaný alebo má klin), plechy väčšie sa nasadzujú na liatu alebo zváranú hviezdicu, kt. je klinovaná a privarená na hriadeľ, hriadeľ – otáča sa v ložiskách, dá sa naň nasadiť remenica, štít – pri remenici = zadný, predný = na ľavej strane kostry statora, princíp činnosti – stator pripojíme na sieť, vybudú 3F prúd v dutine statora otáč. magn. pole, kt. pretína vinutie rotora a indukuje el. napätie, otáčky rotora musia byť menšie ako synchr. otáčky poľa statora, pokles otáčok rotora sa automaticky mení so zaťažením – je tým väčší, čím je väčšie zaťaženie, rozdiel otáčok synchr. ns a otáčok rotora n sú sklzové otáčky n2=nS-n, pomer sklz. otáčok k otáčkym synch. je sklz S=(nS-n)/nS.100[%], otáčky indukč. motora n=nS(1-S), as. motor naprázdno – motor pripojený na 3F sieť a mechan. nezaťažený, upevnený rotor = T, rotor sa otáča, jeho sklz je najmenší, odoberá malý prúd, čin. prúd je veľmi malý, zanedbáme, ostane magnetizač. zložka prúdu, kt. je oneskorená za napätím o 90, motor zaťažuje indukčne, veľké indukč. motory nesmú bežať naprázdno, zhoršujú účinník siete, as. motor pri zaťažení – rotor sa točí pomalšie, frekvencia napätia v statore = synchrónnym otáčkam f1=p.nS/60, frekvencia napätia v rotore f2=p.n2/60=p.(nS-n)/60=f1.S, veľkosť napätia Ui2=4,44..f2.N2.kV2, kV2- činiteľ rotor. vinutia, náhr. schéma – po elektric. stránke pôsobí ako T, kt. sekund. obvod je zaťažený premenl. odporom, moment. a prúd. charakteristika –mom. char. – závislosť krútiaceho momentu M od otáčok, resp. od sklzu, prúd. char. – závislosť stator. prúdu od otáčok, v okamihu pripojenia motora vznikne záber. moment Mz – moment, kt.

je motor schopný vykonať z kľudu, aby uviedok stroj do pohybu, rozbiehaním sa zväčší krút. moment až na maxim. Mm – moment zvratu,potom sa moment rýchle zmenšuje až na nulu, preťažiteľnosť pM=Mm/MN (býva 1,75-2,5), prúd sa s otáčkami zmenšuje, najväčší pri spúšťaní, spúšťanie – najväčš. problém, pri S=1 premenlivý odpor =0 a zanedbáme magnetizač. vetvu, záber. prúd – obmedzený vnút. odpormi, spúšťanie s kotvou nakrátko – 1. priamym pripojením na sieť – jednoduché, rozbehne sa po zapnutí, spúšťať len motory o výkone do 3kW (pri napätí 220 a380V), 2. znížení napätia na statore – spúšťame pri nižš. napätí, zníži sa záber. moment: A)statorovým spúšťačom- stator. spúšťač = 3 nastavit. rezistory zapoj. do série s vinutím statora, pri rozbehu ich postupne vyraďujeme, nevýhoda: malý záber. moment, (záb. prúd znížime o polovicu, záb. moment znížený o štvrtinu), zriedkavé využitie, B)autotransformátorom – stator k autoT, napätie sa postupne zvyšuje až do napätia siete, po rozbehu prepneme do polohy beh, tým vyradíme auto T a nevznikajú straty počas činnosti motora, znížime záber. prúd o pol., zníži sa záb. moment o polovicu, vhodné pre veľ. motory, C)prepínačom Y - -pripojí sa na sieť v zapojení hviezdy, po rozbehu sa prepne do troj., vinutie musí byť dimenzované na trvalé spojenie do , prepínačom sa zníži záb. prúd na 1/3, moment poklesne na 1/3, vznikajú 2 nárazy: pri zapnutí a pri prepínaní vinutia, prepnutie čo najrýchlejšie, bežný spôsob spúšťania pri motoroch 3-10kW, 3. špec. úpravy klietky – len malé výkony, ak sa stlmí prúd. náraz v rotore, stlmí sa aj v statore a sieti, veľkosť záb. prúdu daná konštrukciou motora, od zaťaženia závisí iba čas, za kt. náraz trvá, odporová klietka – z materiálu o väčš. odpore alebo prerezaním čelných kruhov = zväčšenie odporu, použitie tam, kde sa vyžaduje veľ. záb. moment, malý prúd pri spúšťaní a krátkodob. prevádzka, dvojitá klietka – na rotore sú pod sebou 2 samost. klietky, horná – rozbehová – väčší odpor, dolná – pracovná – hlboko v železe, má väčší prierez, malý odpor; spojené sú úzkou vzduch. medzerou, okolo klietky sa utvára plný rozptylový tok a má veľ. rozptyl. indukčnosť, za chodu sklz malý, moment. charakteristika sa získa sčítaním charakt. pracov. a rozbeh. klietky, využitie: pri pohonoch potrebujúcich veľ. záber. moment a časté spúšťanie, spúšťanie krúžk. motorov - rotor. spúšťač z troch rovnako veľ. odstupňovan. rezistorov, zväčšením odporu vinutia klesá záb. prúd a zvyšuje sa záb.

moment, pri pripojení – hodnota odporu spúšťača - maximálna, postupne sa zmenšuje, po rozbehu nulová, aby sa kefky neopotrebovali, bývajú vybavené odklápačom kefiek, kefky sa odklopia, regulácia otáčok – 1. zmenou frekvencie nap. napätia – pomocou meniča frekvencie – najmä ak potrebuje otáčok viac ako 3000, zvyšovanie aj znižovanie, dá sa použiť pre všetky motory, dosahuje sa hospod. regulácia otáčok, 2. zmenou sklzu – iba pri krúžk. motore, tak že sa do rotore zaradí odpor, robí sa to spúšťačom, kt. je pripravená na trvalé zaradenie do obvodu, výnimoč. použitie – pre motory s regulovat. chodom, nehospod. regulácia, percento zníženia otáčok = percento zníženia výkonu, 3. zmenou prepínania počtu pólov – pri motoroch s klietkou, prepína sa len statorové vinutie, otáč. pole statora sa mení, regulácia je hospodárna, skoková regulácia nie je plynulá, 1F as. motor – konštr. jednoduchosť a nenáročnosť, vyvolá len stried. stojaté magn. pole, kt. nevytvára otáčavý moment, pre samočin. rozbeh sa pridáva rozbehové vinutie, uložené do 1/3 drážok statora, v 2/3 je uložené hlavné vinutie, pre fáz. posun medzi prúdom hlav. vinutia a rozbehov. vinutia sa dosiahne zapojením rezistora alebo kondenzátora do obvodu pomoc. vinutia, 1. odpor. rozbeh – do obvodu pomoc. fázy zapojíme rezistor, dostávame 1F motor s odpor. rozbehom, predradný rezistor sa nahradzuje priamo zvýšeným odporom pomoc. fázy, rozbeh. vinutia je dimenzované iba na krátkodob. zaťaženie, po dosiahnutí 2/3 menovit. otáčok sa musí odpojiť pomocou odstredivého vypínača, motory sú vhodné pre trvalý pohon s ľahkým rozbehom, 2. kapacit. rozbeh – tam, kde na dosiahnutie potreb. záb. momentu odpor. fáza nestačí, sa zapojí kondenzátor.