Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, rozdělení stejnosměrných strojů a jejich vlastnosti Pracovní list - příklad vytvořil: Ing. Lubomír Kořínek Období vytvoření VM: říjen 2013 Klíčová slova: stejnosměrný stroj, generátor, motor, cizí buzení, derivační, sériový, smíšený Materiál je určen k procvičení probíraného učiva pod vedením učitele
Rozdělení stejnosměrných strojů Podle toho, jakým způsobem se napájí budící vinutí hlavních pólů stejnosměrného stroje, bez ohledu na to, zda pracují jako generátory nebo motory, rozdělujeme stejnosměrné stroje na: a) Stroje s cizím buzením budící vinutí hlavních pólů je napájené z cizího stejnosměrného stroje, např. z akumulátorové baterie, usměrňovače, nebo místo hlavních pólů má stroj permanentní magnety: b) Stroje s paralelním buzením (derivační) budící vinutí hlavních pólů je zapojeno paralelně ke kotvě, ze které je také napájené:
c) Stroje se sériovým buzením budící vinutí hlavních pólů je zapojeno do série s kotvou: d) Stroje se smíšeným buzením (kompaundní) má vinutí hlavních pólů zapojeno jak paralelně, tak i sériově: Podle druhu buzení má každý stroj své charakteristické vlastnosti, které se posuzují podle daných charakteristik stroje. U generátorů je to charakteristika vnější zatěžovací, která vyjadřuje závislost svorkového napětí generátoru na zatěžovacím proudu při stálém buzení a stálých otáčkách. U motorů to jsou mechanické charakteristiky, které vyjadřují závislost otáček na zatížení.
a) Generátor s cizím buzením: Vlastnosti stejnosměrných generátorů V zobrazené zatěžovací charakteristice je patrné, že svorkové napětí klesá jen málo se zatížením, jedná se o tvrdý zdroj napětí, tzn., že zkrat je nebezpečný. Polaritu lze měnit přepólováním polarity buzení nebo změnou směru otáčení generátoru. Použití generátoru je výhodné tam, kde je zapotřebí plynule a v širokém rozsahu řídit stejnosměrné napětí. b) Generátor s derivačním buzením:
Zatěžovací charakteristika klesá o něco více než u cize buzeného generátoru. S poklesem svorkového napětí se zmenšuje i budící proud, až při určité hodnotě zatěžovacího proudu dochází k odbuzení, takže zkratový proud je velmi malý. Používají se jako budiče pro synchronní stroje. c) Sériový generátor: Zatěžovací charakteristika výrazně kolísá se zatížením, proto jako zdroj je zcela nevhodný. d) Kompaundní generátor: Kompaundní generátor má při jmenovitém proudu In jmenovité napětí Un, jak vyplývá ze zatěžovací charakteristiky. U překompaundovaného generátoru napětí s rostoucí zátěží dokonce vzrůstá, u nedokompaundovaného dynama napětí naopak klesá.
a) Cize buzený motor a motor derivační: Vlastnosti stejnosměrných motorů Oba typy motorů mají stejné vlastnosti, z mechanické charakteristiky je patrné, že otáčky se zatížením mírně klesají. Tyto motory se používají tam, kde se vyžadují stálé otáčky nezávislé na zatížení. Jedná se o textilní, papírenské a některé speciální obráběcí stroje. b) Sériový motor: Mechanická charakteristika je měkká hyperbolická, při odlehčení vzrůstají otáčky na nebezpečně vysoké hodnoty, což by způsobilo mechanické poškození stroje, proto nesmí běžet naprázdno a s poháněným zařízením musí být spojen tak, aby nemohlo dojít k přerušení spojení (pevná spojka, ozubený převod.
Tyto motory jsou vhodné tam, kde je vyžadován velký záběrný moment při malých otáčkách. Tyto motory se používají zejména jako trakční (elektrické lokomotivy, tramvaje) a jako spouštěče pro spalovací motory. c) Kompaundní motor: Vlastnosti motoru jsou dány převládajícím druhem vinutí. Dle převládajícího vinutí se jeho mechanická charakteristika blíží buď cize buzenému motoru, nebo motoru sériovému. Tento druh motoru se používá pro těžké pohony (lisy, válcovací stolice). U motorových vozidel se používá pro některé typy spouštěčů velkého výkonu, zejména pro vznětové motory. Použité zdroje: Voženílek Lstibůrek: Základy elektrotechniky II, SNTL Praha 1985 Jan, Kubát, Žďárský - Automobily, elektrotechnika motorových vozidel I, nakladatelství AVID s.r.o., ISBN 978-80-87143-05-6