Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Podobné dokumenty
Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

1 JEDNOFÁZOVÝ INDUKČNÍ MOTOR

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, synchronní stroje. Pracovní list - příklad vytvořil: Ing.

Doc. Ing. Stanislav Kocman, Ph.D , Ostrava

Určeno pro studenty kombinované formy FS, předmětu Elektrotechnika II. Vítězslav Stýskala, Jan Dudek únor Elektrické stroje

Asynchronní stroje. Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TUO. Ing. Tomáš Mlčák, Ph.D. Katedra elektrotechniky.

Základy elektrotechniky

Určeno pro posluchače bakalářských studijních programů FS

1 OBSAH 2 STEJNOSMĚRNÝ MOTOR. 2.1 Princip

Osnova kurzu. Elektrické stroje 2. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Synchronní stroje. Φ f. n 1. I f. tlumicí (rozběhové) vinutí

Pohony šicích strojů

Stejnosměrné generátory dynama. 1. Princip činnosti

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

Synchronní stroj je točivý elektrický stroj na střídavý proud. Otáčky stroje jsou synchronní vůči točivému magnetickému poli.

Stejnosměrné stroje Konstrukce

Vítězslav Stýskala TÉMA 1. Oddíly 1-3. Sylabus tématu

princip činnosti synchronních motorů (generátoru), paralelní provoz synchronních generátorů, kompenzace sítě synchronním generátorem,

Ele 1 Synchronní stroje, rozdělení, význam, princip činnosti

Základy elektrotechniky

Elektro-motor. Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory. Vinutý rotor. PM rotor. Synchron C

SYNCHRONNÍ MOTOR. Konstrukce

21. Výroba, rozvod a užití elektrické energie

AS jako asynchronní generátor má Výkonový ýštítek stroje ojedinělé použití, jako typický je použití ve větrných elektrárnách, apod.

ELEKTRICKÉ STROJE Ing. Eva Navrátilová

Speciální stroje. Krokový motor. Krokový motor. Krokový motor Lineární motor Selsyny Stejnosměrné EC motory

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, konstrukce a princip činnosti stejnosměrných strojů

1 ELEKTRICKÉ STROJE - ZÁKLADNÍ POJMY. 1.1 Vytvoření točivého magnetického pole

PROTOKOL O LABORATORNÍM CVIČENÍ - AUTOMATIZACE

Výukové texty. pro předmět. Automatické řízení výrobní techniky (KKS/ARVT) na téma

Energetická bilance elektrických strojů

Elektrické stroje. Jejich použití v automobilech. Použité podklady: Doc. Ing. Pavel Rydlo, Ph.D., TU Liberec

1. Pracovníci poučení dle 4 Vyhlášky 50/1978 (1bod):

Pohonné systémy OS. 1.Technické principy 2.Hlavní pohonný systém

Elektrické stroje. stroje Úvod Asynchronní motory

Ele 1 asynchronní stroje, rozdělení, princip činnosti, trojfázový a jednofázový asynchronní motor

sběrací kroužky, 8) hřídel. se střídavý elektrický proud odebírá a vede

Nanomotor - 5. října 2015

AKČNÍ ČLENY. Mezi ně patří hlavně pohony a na ně navazující regulační orgány.

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

1 STEJNOSMĚRNÉ STROJE

Název: Autor: Číslo: Únor Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

X14POH Elektrické POHony. K13114 Elektrických pohonů a trakce. elektrický pohon. Silnoproudá (výkonová) elektrotechnika. spotřeba el.

Konstrukce stejnosměrného stroje

5. POLOVODIČOVÉ MĚNIČE

20ZEKT: přednáška č. 10. Elektrické zdroje a stroje: výpočetní příklady

Elektrické stroje pro hybridní pohony. Indukční stroje asynchronní motory. Doc.Ing.Pavel Mindl,CSc. ČVUT FEL Praha

ELEKTRICKÉ STROJE ÚVOD

Určeno pro studenty kombinované formy FS, předmětu Elektrotechnika II. Vítězslav Stýskala, Jan Dudek únor Sylabus tématu

FYZIKA II. Petr Praus 10. Přednáška Elektromagnetické kmity a střídavé proudy (pokračování)

SYNCHRONNÍ STROJE (Synchronous Machines) B1M15PPE

Všechny otázky Elektrotechnika II

1.1 Princip činnosti el. strojů 1.2 Základy stavby el. strojů

Mechatronické systémy s krokovými motory (KM) 1. Rozdělení krokových motorů

Elektrické. stroje. Úvod Transformátory Elektrické stroje točiv. ivé

Moderní trakční pohony Ladislav Sobotka

Úvod. Rozdělení podle toku energie: Rozdělení podle počtu fází: Rozdělení podle konstrukce rotoru: Rozdělení podle pohybu motoru:

Merkur perfekt Challenge Studijní materiály

Název: Autor: Číslo: Únor Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Spínaný reluktanční motor s magnety ve statoru

1. Spouštění asynchronních motorů

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2)

Elektrické stroje. Úvod Transformátory - Elektrické stroje točiv. Určeno pro studenty komb. formy FMMI předmětu / 04 Elektrotechnika

MS - polovodičové měniče POLOVODIČOVÉ MĚNIČE

Frekvenční měniče a servomotory Střídavé servomotory

C L ~ 5. ZDROJE A ŠÍŘENÍ HARMONICKÝCH. 5.1 Vznik neharmonického napětí. Vznik harmonického signálu Oscilátor příklad jednoduchého LC obvodu:

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

Princip funkce stejnosměrného stroje

Elektrický výkon v obvodu se střídavým proudem. Účinnost, účinník, činný a jalový proud

Synchronní motory s permanentními magnety pro trakční pohony kolejových vozidel


ELEKTRICKÉ STROJE - POHONY

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, rozdělení stejnosměrných strojů a jejich vlastnosti

A usměrňovač B stejnosměrný měnič C střídač D střídavý měnič

Elektropohon pro malé domácí spotřebiče

Systémy analogových měřicích přístrojů

Třísystémová lokomotiva ŠKODA 109E řada 380

16. Řídící a akční členy :

ASYNCHRONNÍ (INDUKČNÍ) STROJE (MOTORY)

Osnova kurzu. Elektrické stroje 2. Úvodní informace; zopakování nejdůležitějších vztahů Základy teorie elektrických obvodů 3

Elektroenergetika 1. Elektrické části elektrárenských bloků

ISŠT Mělník. Integrovaná střední škola technická Mělník, K učilišti 2566, Mělník Ing.František Moravec

STŘÍDAVÝ ELEKTRICKÝ PROUD Trojfázová soustava TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

1.1 Trojfázové asynchronní motory s kotvou nakrátko

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ

ZÁPADOČESKÁ UNIVERZITA V PLZNI FAKULTA ELEKTROTECHNICKÁ KATEDRA ELEKTROMECHANIKY A VÝKONOVÉ ELEKTRONIKY BAKALÁŘSKÁ PRÁCE

Elektroenergetika 1. Elektrické části elektrárenských bloků

Elektrické výkonové členy Synchronní stroje

- stejnosměrné motory, - střídavé motory rozdělené: - asynchronní motory, - komutátorové motory, - synchronní motory - krokové motory

Diagnostika vybraných poruch asynchronních motorů pomocí proudových spekter

Synchronní stroje 1FC4

Projekt: Inovace oboru Mechatronik pro Zlínský kraj Registrační číslo: CZ.1.07/1.1.08/ Bc. Karel Hrnčiřík

1. Synchronní stroj Rozdělení synchronních strojů:

Motory s hlubokodrážkovými rotory Použití motorů s kotvou nakrátko Spouštění asynchronních motorů s kotvou

Transkript:

5. října 2015 1

Elektro-motor AC DC Asynchronní Synchronní Ostatní DC motory AC brushed Univerzální Vícefázové Jednofázové Sinusové Krokové Brushless Reluktanční Klecový stroj Trvale připojeny C Pomocná fáze Vinutý rotor Proměnná reluktance Synchronní reluktance Vinutý rotor Startovací C Stíněný pól PM rotor PM Přepínání reluktance Synchro + resolver Run C Proměnná reluktance Synchron C Hybrid 5. října 2015 2

Asynchronní motor Synchronní motor Stejnosměrný motor Dva typy statoru a dva typy rotoru : drážkovaný obvod vsypané vinutí vyniklé póly buzení / permanentní magnety 5. října 2015 3

Univerzální motor je široce používán v domácích elektrických spotřebičích mixéry, vysavače, ruční nářadí, pohon vrtaček nebo pil a jiné... Tento typ elektrického stroje má výhody i nevýhody. Mezi výhody univerzálního motoru patří: je vzhledem ke svým rozměrům relativně velmi výkonný má velký záběrný a provozní moment rychlost univerzálního motoru lze jednoduše regulovat napětím má přijatelné výrobní náklady Hlavními nevýhodami univerzálního motoru jsou: nižší životnost ve srovnání s ostatními typy elektrických strojů vyšší nároky na údržbu zejména komutátoru a kartáčů značná úroveň rušení v důsledku komutace 5. října 2015 4

Univerzální motor má zapojeno vynutí statoru a rotoru do série. Pro činnost motoru můžeme jej připojit na stejnosměrný nebo střídavý proud. Při napájení střídavým proudem pracuje stejně jako stejnosměrný motor, neboť, i když protéká vinutím rotoru a statoru proud pokaždé jiné polarity, na vodiče působí vždy síla stejného směru, protože vinutí jsou v sérii, a tak se v nich polarita proudu mění současně. Protože vinutím protéká střídavý proud, musí být stator i rotor složen z elektroplechů, aby se snížily ztráty způsobené vířivými proudu 5. října 2015 5

5. října 2015 6

Komutátorový motor se sériovým zapojením kotvy a budícího vinutí. I když vinutím kotvy a budícím vinutím prochází v každém okamžiku proud jiného smyslu, na vodiče kotvy působí síla vždy stejného smyslu, neboť smysl proudu v kotvě a polarita pólů se mění současně. 5. října 2015 7

Výkon sériového motoru : P DC = U. I P AC = U. I. cos Moment při zanedbání ztrát : M DC = 60 2 ndc. U. I M AC = 60 2 ndc. U. I. cos 5. října 2015 8

5. října 2015 9

5. října 2015 10

http://ruiying-motor.en.made-in-china.com/product-group/xmoxygndlmvt/ac-universal-motors-catalog-1.html 5. října 2015 11

http://www.johnsonelectric.com/en/resources-for-engineers/motors/motor-design-considerations/universal-motors.html 5. října 2015 12

Operates on AC and DC High speed 8,000 20,000+ RPM Speed is independent of frequency High starting torque High power density Low cost Life 500-2000 hours No control required 5. října 2015 13

5. října 2015 14

5. října 2015 15

Universal electric motor 155-432.10 mnm, 292-480 W U62K40-001 http://www.servo-drive.com/servodrive_produkty.php 5. října 2015 16

Universal electric motor 846-1440 W, 230 VAC U9825-001 5. října 2015 17

Small AC electric motor 534-960 mnm, max. 1 294 W UH7340-001 5. října 2015 18

Small AC electric motor 420-608 mnm, max. 1 000 W UH10330-001 Type Motors Product type Johnson Motor AC motors Typical markets kitchen appliances Typical applications blenders juice extractors food processors Dimensions 73 x 87.5, shaft Ø 8 mm Voltage 120 VAC Max efficiency 69 % Max. output power 320 W Weight 910 g Life (typical) 120 hours Type Motors Product type Johnson Motor AC motors Typical markets kitchen appliances Typical applications blenders juice extractors food processors 5. října 2015 19

5. října 2015 20

5. října 2015 21

5. října 2015 22

5. října 2015 23

5. října 2015 24

5. října 2015 25

Pro vytvoření rozběhového točivého momentu je postačující vložit na pólový nástavec závit nakrátko, který způsobí deformaci toku aby se začal rotor otáčet. Rozběhový moment je velice nízký a tento způsob rozběhu se používá pro malé stroje do 50 W. Použití je vhodné pouze u malých strojů s malým nárokem na točivý moment. Laciné gramofony, malé ventilátory 5. října 2015 26

Stator motoru se stíněnými póly má oddělené póly. Od nich je oddělena drážkou menší část. Kolem tohoto odděleného pólu je uloženo vinutí nakrátko. Tímto vinutím nakrátko prochází jen část magnetického toku statorového vinutí. Dochází tak k velkému rozptylu. Mezi proudem ve statoru vinutí a proudem tekoucím vinutím nakrátko je fázový posuv. Tyto fázově posunuté proudy vytvářejí mag.pole, jehož magnetické póly se postupně posunují od jednoho pólu k dalšímu. Toto nerovnoměrné točivé pole otáčí kotvou nakrátko. 5. října 2015 27

5. října 2015 28

110/115V Shaded Pole Motor with 38W Power and 0.16 to 1.8A Current 5. října 2015 29

5. října 2015 30

5. října 2015 31

5. října 2015 32

http://www.johnsonelectric.com/en/products/motion/ http://humanoids.dem.ist.utl.pt/servo/overview.html 5. října 2015 33

http://www.servo-drive.com/servodrive_produkty.php http://humanoids.dem.ist.utl.pt/servo/overview.html 5. října 2015 34

Základní vlastností synchronního motoru je shoda otáček rotoru s magnetickým polem statoru. Střídavý proud ve vinutí statoru generuje statorové točivé magnetické pole. Rotor může být z permanentního magnetu se střídavě uspořádanými póly po obvodě nebo má vinutí napájené ze stejnosměrného zdroje. Nabuzený synchronní motor se po přímém připojení na střídavou síť sám neroztočí. Trojfázový střídavý proud statoru vytvoří točivé magnetické pole, které se otáčí rychlostí danou frekvencí napájecí sítě a počtem pólů motoru. Na rotoru jsou permanentní magnety nebo budící vinutí, který vytvoří magnetické pole. postupně rozbíhal na požadovanou rychlost. 5. října 2015 35

Máme dva základní způsoby jak spustit synchronní motor : - roztočit rotor na rychlost přibližně synchronní a připojit stator k síti, motor se vtáhne do synchronizmu. - zjistit polohu rotoru vůči statoru a začít postupně spínat jednotlivé sekce statorového vinutí tak aby se motor postupně rozbíhal na požadovanou rychlost. 5. října 2015 36

Střídavé synchronní servomotory mají ve statoru rozložené trojfázové vinutí a permanentní magnety na rotoru. Vinutí je navrženo pro sinusové průběhy proudu a napětí. Tenká vrstva magnetů ze vzácných zemin neodym/železo/bór je umístěna na povrchu rotorové hřídele, čímž je zaručen malý moment setrvačnosti motoru. Segmentové uspořádání magnetů na rotoru a zešikmení drážek ve statoru snižuje momentové pulsace. Motory jsou standardně šestipólové, což je optimum pro vztah mezi úhlovou rychlostí a kmitočtem napájecího napětí. 5. října 2015 37

Výhody PMSM: menší objem, hmotnost a moment setrvačnosti, vlivem menšího objemu možnost přímého pohonu bez převodovky výhoda zejména v trakčních pohonech, velká momentová přetížitelnost, vyšší účinnost. Nevýhody PMSM: vyšší cena, složitější konstrukce a technologie výroby a oprav, menší robustnost, nemožnost stroj odbudit při zkratu stroj pracuje jako generátor do tohoto zkratu, což znamená proudové a momentové rázy, vznik ztrát vířivými proudy při výběhu vlivem nemožnosti odbuzení. 5. října 2015 38

V klasické koncepci je statorové třífázové vinutí uloženo v drážkách magnetického obvodu, podobně jako u asynchronního motoru. Uvnitř statoru je umístěn rotor, který nese permanentní magnety. Rotor je často odlehčen dutinami, neboť magnetický tok se v těchto případech uzavírá v povrchové vrstvě. Póly permanentních magnetů jsou tvořeny dílčími segmenty. Rozměry těchto segmentů jsou i u výkonných motorů omezeny na desetiny, maximálně jednotky centimetrů. Permanentní magnety jsou ze speciálních materiálů, nejčastěji SmCo (samariumkobalt) nebo NdFeB (neodym-železo-bor). Magnetická indukce těcho magnetů je od 0,8 do 1,2 T (běžný ferit má indukci 0,3 až 0,4 T). Jsou tedy zdrojem velkého magnetického toku, a tím umožňují zmenšení objemu stroje. Kromě klasické konstrukce se někdy používají tzv. nábojové motory. Jde o motory kdy permanentní magnety jsou nedílnou konstrukční součástí otáčející se části. Proto je rotor s permanentními magnety pevně spojen s rotující částí a obepíná stator s třífázovým vinutím, který prochází osou kola a je s ní pevně spojen. Tyto motory se používají pro výkony od stovek wattů pro pohon lehkých jednostopých vozidel až po 60 kw pro individuální pohon kol plně nízkopodlažních tramvají. 5. října 2015 39

5. října 2015 40

5. října 2015 41

5. října 2015 42

5. října 2015 43

5. října 2015 44