Fyzika Jednosmerné stroje

Jednosmer. stroje – delenie: dynamá – jednosmer. generátory, motory, každý jednosm. stroj môže pracovať ako dynamo alebo motor, konštrukcia: stator, rotor, komutátor, stator: skladá sa z kostry, vyjadrených pólov a budiacich cievok, kostra tvorí magn. veniec, vyrába sa zo sivej liatiny alebo valcovanej ocele, je zváraná, póly sú zvyčajne oceľové, pólové nástavce zložené z plechov, počet pólov vždy párny, cievky sú zapojené tak, že striedavo vybudia sev. a juž. pól, rotor: z dynamových plechov, buď je priamo na hriadeľ, alebo na rotor. hviezde, v drážkach je uložené jednosmer. vinutie, upevňuje sa oceľovými pásikmi – bandážou, komutátor: valcové teleso, skladá sa z medených lamiel oddelených od seba izoláciou, naň priamo dosadajú zberacie kofy (uhlíkové), majú svoje púzdra, držiaky kief možno pootočiť a dostať do správnej polohy, princíp jed. stroja: závit je zložený z 2 aktív. vodičov vzájomne prepojených čelami, pred. čelo súčasne závit pripojuje na 2 polkruhové lamely, najväčšie napätie sa indukuje v závite, keď sú vodiče pod pólmi, súčet induk, napätia sa objaví na kefách stroja ako jeho výst. napätie, skutoč. dynamo musí mať na rotore čo najviac počtov závitov, pre činnosť stroja motora pripojíme na svorky jednosm. zdroj, závitom preteká prúd opač. smeru ako pôvodne, vytvorí sa magn. pole, dvojica síl spôsobí otáčanie závitu tak dlho, kým sa budú vodiče pohybovať v magn. poli, akonáhle sa ocitnú v medzere medzi pólmi, silové pôsobenie zanikne a rotor motora sa zastaví, nutné, aby bolo v rotore viac závitov, jednosmer. vinutie- aby sa dosiahla dobrá komutácia, musia byť všetky cievky kotvy rovnaké podľa spôsobu pripojenia cievok komutátoru sa vinutie kotvy delí: slučkové vinutie = paralel. vinutie, plochu valca rotora s vinutím rozvinieme do roviny a dostaneme sluč. vinutie – krížené alebo nekrížené, má toľko paralel. vetiev, koľko je pólov, vlnové vinutie – sústavne postupuje po kotve a nevracia sa, krížené alebo nekrížené, má len 2 paralel. vetvy bez ohľadu na počet pólov, vhodné pre malé prúdy a väčšie napätia, umožňuje zapojiť do série viac cievok = sériov. vinutie, teórie o jedn. strojoch: celkov. induk. napätie v kotve: Ui=(p.NV..n)/(60.a), Nv – celk. počet vodičov, a – početdvojíc paralel. vetiev,; Ui závisí od veličín daných konštrukciou stroja (Nv,a,p), zjednoduš. tvar: Ui=ku..n, vnútor. moment stroja: M=(p.Nv.I.)/(2.a), zjednodušene: M=km.I., vnút.

moment sa vytvára, keď cez vodiče kotvy tečie prúd a je vytvorené magn. pole, komutácia = obrátenie prúdu v cievke, keby sa dotýkala 1. lamely, privedie sa prúd a rozdelí sa na 1. a 2. cievku, komutátor a rotor sa pootočí, kefy prechádzajú z polohy 1 na 2, prúd tečie cez 1. a 3. cievku, 2. cievka je skratovaná, kefa na 2. lamele, prúd sa dostáva do 2. a 3. cievky, prúd zmení smer v 2. cievke, prúd v cievke zanikol, indukuje sa napätie, spôsobuje iskrenie medzi kefou a lamelami – nežiadúci jav, delenie jednosm. strojov: stroje s cudzím budením – budiaci prúd sa dodáva z osobit. zdroja, derivač. stroje –budiaci obvod a kotva sú paralel. spojené a pripoj. na zdroj, sériové stroje – budiace vinutie je spojené do série s vinutím kotvy, kompoundné stroje – majú dvojité budenie, dynamo s cudzím budením – svork. napätie sa so vzrastaj. budiac. prúdom zo zač. pomerne rýchlo zväčšuje, neskoršie sa jeho prípastok zmenšuje, napätie s rastúcim zaťažením klesá iba nepatrne, do menovit. prúdu je charakteristika priamková, ohýba sa po jeho prekročení, použitie: vo zvláštnych prípadoch ako zdroj re regulač. elekt. pohony, stabilná regulácia napätia v širok. medziach, derivač. dynamo – úbytok napätia v kotve zanedbateľný, napätie vyvolá malý budiaci prúd a tým magn. tok na posilnenie magnetizmu, v zosilnen. magn. poli sa indukuje vyš. napätie v kotve, zaťaž. char. sa podobá tej u dynama s cudz. budením, mierny pokles napätia pri menších prúdoch spôsobený odporov, s klesajúcim napätím klesá i budiaci prúd, musíme regulovať veľkosť budiac. prúdu, určuje sa regulač. charakt. – závislosť budiaceho prúdu od zaťaž. prúdu pri konšt. svork. napätí, v praxi sa používa najviac – napr. ako budič pre synch. stroje, na elektrolýzu, sériové dynamo – možno vybudiť iba pri zaťažení,zaťažovacia charakteristika sa odvodí z charakteris. naprázdno odčítaním úbytkov napätia, takmer sa nepoužíva, napr. pre brzdenie elekt. vozidiel so sériovým motorom, kompoundné dynamo – kombinácia predchád. dynám, vlastnosti závisia od vzáj. pomeru deriv. a sériov. budenia, svork. napätie pri menovit. zaťažení sa rovná napätiu naprázdno, paralel. vinutie prevláda nad sériovým – nedokompoundované, prevládajú sériové závity – prekompoundované, derivač. asériov. vinutia ôsobia proti sebe – protikompoundné, použitie: pre napájanie siete, kde je premenlivé zaťaženie aj preťaženie, motory – indukuje sa napätie Ui=ku..n, na svorky napätia sa privádza napätie U, spotrebuje sa na krytie úbytkov v obvode kotvy a zvyšok je kompenzovaný indukov.

napätím, otáčky motora: n=(U-I.RC)/(kU.), otáčky sú úmerné svork. napätiu a nepriamo úmerné magn. toku, I=(U-Ui)/RC, pri spúšťaní motora vzniká veľ. prúdový náraz, priamo na sieť môžu ísť len motory najmenš. výkonov, ostatné spúšťať len cez rezistor zaradený do série s vinutím kotvy, max. I pri spúšťaní motorov je 2,5 násobok menov. prúdu, derivač. motor – charakteristiky rovnaké ako u motora s cudz. budením, pri pripojení na sieť sa otáčky len málo menia, veľká výhoda: môžeme ľahko regulovať rýchlosť zmenou budiaceho prúdu, zmenšením Ib klesne magn. tok a otáčky n sa zväčšia, v praxi sa zmenou budenia regulujú otáčky v rozsahu 1:3, keď chceme regulovať otáčky dole, musíme zmenšiť napätie na kotve; hospod. regulácia otáčok v širokých medziach a stále otáčky pri zmene zaťaženia, použitie: na pohon obrábacích strojov, sériov. motor – otáčky nepriamo závislé od magn. toku, magn. tok sa zväčšuje pomalšie, otáčky klesajú pomalšie, závislosť momentu od zaťažov. prúdu má parabolic. priebeh, nikdy nesmie bežať naprázdno, nesmie sa použiť pre remeňový pohon, je to veľmi mäkký motor, samočinne sa prispôsobuje danému zaťaženiu, bez strát možnosť regulovať rýchlosť sériov. motora smerom nahor paralel. pripojením rezistora k budiacemu vinutiu – odbudzovaním, regulovať smerom dole je možné zmenou napätia na kotve, použitie: typické ako trakčný motor, kompound. motor – derivač. motor sa kompounduje sériovým vinutím vtedy, ak sa od neho žiada mäkší chod a väčší záber. moment, je stabilnejší pri nárazoch, sériov. motor sa kompounduje vtedy, ak sa má vylúčiť nebezpečenstvo jeho prebehnutia na vys. otáčky pri náhlom odľahčení.