Adobe PDF

ELEKTRICKÁ ZAŘÍZENÍ
5
KOMUTÁTOROVÉ STROJE
MĚNIČE
JIŘÍ LIBRA
UČEBNÍ TEXTY
PRO VÝUKU ELEKTROTECHNICKÝCH OBORŮ
1
Obsah
1.
Úvod k elektrickým strojům............................................................................................... 4
2.
Stejnosměrné stroje ............................................................................................................ 5
2.1.
Úvod ke stejnosměrným strojům................................................................................ 5
2.2.
Porovnání asynchronních, synchronních a stejnosměrných strojů............................. 6
2.3.
Konstrukce stejnosměrných strojů ............................................................................. 7
2.4.
Princip činnosti stejnosměrného generátoru – dynama.............................................. 9
2.5.
Princip činnosti stejnosměrného motoru .................................................................. 11
2.6.
Vinutí stejnosměrných strojů ................................................................................... 12
2.6.1.
Póly stejnosměrných strojů .............................................................................. 12
2.6.2.
Statorové vinutí ................................................................................................ 13
2.6.3.
Rotorové vinutí................................................................................................. 13
2.7.
Princip komutace...................................................................................................... 14
2.8.
Zpětné působení kotvy – reakce kotvy..................................................................... 15
2.9.
Komutace a pomocné (komutační) póly .................................................................. 17
2.10.
Vliv reakce kotvy a komutace na chod stejnosměrných strojů ............................ 18
2.11.
Druhy stejnosměrných strojů a jejich řízení......................................................... 18
2.12.
Zapojení stejnosměrných generátorů – dynam.................................................... 20
2.12.1.
Dynamo s cizím buzením................................................................................. 20
2.12.2.
Dynamo s buzením permanentním magnetem ................................................. 20
2.12.3.
Derivační dynamo ............................................................................................ 21
2.12.4.
Sériové dynamo................................................................................................ 22
2.12.5.
Kompaundní dynamo ....................................................................................... 22
2.13.
Úvod ke stejnosměrným motorům ....................................................................... 23
2.13.1.
Princip činnosti stejnosměrných motorů .......................................................... 23
2.13.2.
Spouštění stejnosměrných motorů ................................................................... 23
2.14.
Řízení otáček stejnosměrných motorů ................................................................. 24
2.15.
Zapojení stejnosměrných motorů ......................................................................... 24
2.15.1.
Motor s cizím buzením..................................................................................... 24
2.15.2.
Motory s permanentními magnety ................................................................... 25
2.15.3.
Derivační motor................................................................................................ 25
2.15.4.
Motor se sériovým buzením............................................................................. 26
2.15.5.
Kompaundní motor .......................................................................................... 26
2.16.
Označení svorek stejnosměrných strojů ............................................................... 27
2.17.
Motor s kotoučovým rotorem.............................................................................. 28
3.
Komutátorové motory na střídavý proud ......................................................................... 29
3.1.
Rozdělení střídavých komutátorových motorů ........................................................ 29
3.2.
Konstrukce jednofázových komutátorových motorů ............................................... 30
3.3.
Jednofázové komutátorové motory .......................................................................... 31
3.3.1.
Jednofázový sériový univerzální komutátorový motor.................................... 31
3.3.2.
Jednofázové trakční motory ............................................................................. 31
3.3.3.
Repulzní motor................................................................................................. 32
3.4.
4.
3.4.1.
Trojfázový derivační komutátorový motor napájený do statoru ...................... 33
3.4.2.
Trojfázový derivační komutátorový motor napájený do rotoru ....................... 34
Měniče.............................................................................................................................. 35
4.1.
Rotační měniče......................................................................................................... 35
4.2.
Leonardova skupina ................................................................................................. 36
4.3.
Polovodičové pohony stejnosměrných motorů ........................................................ 37
4.3.1.
Tyristorové řízené usměrňovače ...................................................................... 37
4.3.2.
Stejnosměrné měniče napětí (pulzní měniče)................................................... 38
4.4.
5.
Trojfázové derivační komutátorové motory............................................................. 33
Polovodičové pohony střídavých motorů................................................................. 39
4.4.1.
Polovodičové stykače....................................................................................... 39
4.4.2.
Softstartéry ....................................................................................................... 39
4.4.3.
Měnič kmitočtu s napěťovým střídačem .......................................................... 40
Použitá literatura a informační zdroje .............................................................................. 41
3
1. Úvod k elektrickým
strojům
Definice elektrického stroje
Elektrický stroj je zařízení, které na principu elektromagnetické indukce umožňuje přeměnu
jedné formy energie na druhou, přitom jedna z nich je elektrická. Schématicky lze elektrický
stroj vyjádřit:
•
primární elektrický okruh
•
magnetický obvod
•
sekundární elektrický obvod
U generátoru (obrázek vpravo nahoře) si můžeme jako primární
okruh představit budicí obvod, který v magnetickém obvodu
vytvoří magnetický tok a s využitím mechanické energie
zabezpečí, že se v pracovním vinutí začne indukovat napětí a
generátor začne dodávat elektrickou energii. Pracovní vinutí
představuje sekundární obvod. U motoru (obrázek vpravo dole)
se obdobným způsobem mění elektrická energie na
mechanickou, primárním okruhem je pracovní vinutí a
sekundárním budicí, popř. rotorové vinutí.
Pokud některá z částí chybí, nelze hovořit o elektrickém stroji.
Např. tlumivka nemá sekundární elektrický obvod, usměrňovač
nepracuje na principu elektromagnetické indukce, žárovka mění
elektrickou energii na světelnou a tepelnou, přeměna energie
však neprobíhá s využitím elektromagnetické indukce.
Základní rozdělení elektrických strojů
•
netočivé stroje – transformátory (jednofázové, třífázové)
•
točivé stroje – generátory, motory
Rozdělení točivých elektrických strojů
•
podle druhu proudu
o stejnosměrné
o střídavé (jednofázové, třífázové)
•
podle velikosti napětí, výkonu – nízkonapěťové, vysokonapěťové, malého výkonu,
výkonové
•
podle principu funkce
o střídavé stroje (synchronní, asynchronní – indukční)
o komutátorové (stejnosměrné – motory, dynama, střídavé)
o speciální – krokové, lineární motory, rotační měniče
4
Problematika netočivých a střídavých strojů je popsána v učebních textech 3 a 4.
2. Stejnosměrné stroje
2.1. Úvod ke stejnosměrným strojům
I když jsou stejnosměrné stroje nejsložitější, jsou nejstarším druhem elektrických strojů. Již
v roce 1831 britský fyzik Michael Faraday předvedl první princip dynama v historii. Jeho
stroj se skládal z měděného kotouče o poloměru 15 cm, který se otáčel mezi dvěma póly
trvalého magnetu. O půl století později v roce 1881 ohromil elektrotechnický svět vynálezce
Thomas Alva Edison svým dynamem, které dodávalo proud pro 2 000 žárovek a ve své době
bylo největší na světě.
Velkou výhodou stejnosměrných strojů je snadné řízení otáček a vlastnost, že každý
stejnosměrný stroj může pracovat jako dynamo nebo jako motor. Proto v minulosti došlo
k jejich výraznému rozšíření.
V současné době jejich význam klesá z důvodu rozvoje elektroniky a snížení cen měničů
kmitočtů, které se používají k regulaci pohonů se synchronními nebo asynchronními motory.
Důvodem náhrady stejnosměrných strojů je jejich složitost, vysoká cena, náročná údržba a
v rotačních pohonech nízká energetická účinnost.
Stejnosměrné motory stále nacházejí uplatnění tam, kde
je požadována plynulá regulace otáček a velký záběrový
moment, jako např. v elektrické trakci, při pohonech
obráběcích strojů. Dále se stejnosměrné motory malých
výkonů používají pro různá automatizační zařízení a
elektrické spotřebiče napájené ze sítě nebo z baterií, jako
jsou přístroje spotřební elektroniky, dětské hračky apod.
Generátory stejnosměrného proudu se nazývají dynama.
Používají se především pro velké výkony pohonů, např.
dieselelektrických lokomotiv. I v této oblasti jsou
vytlačovány alternátory. Jako zdroje stejnosměrných
proudů pro menší výkony jsou v současné době
nahrazovány
stejnosměrnými
zdroji
s řízenými
polovodičovými usměrňovači. Derivační dynama se
používají v místech bez elektrických rozvodů jako zdroje
stejnosměrného proudu pro buzení jiných strojů nebo
nabíjení akumulátorů. Na obrázcích vpravo a dole vidíme
historická dynama velkého výkonu.
5
2.2. Porovnání asynchronních, synchronních a stejnosměrných strojů
Vlastnost, funkce
umístění pracovního
vinutí
asynchronní
stator
umístění budícího
vinutí
synchronní
stejnosměrné
stator
rotor
rotor
stator (sériové,
derivační, smíšené,
cizí, u malých strojů
permanentní magnet)
druh rotorového
vinutí
kotva nakrátko nebo
vinutá
budicí stejnosměrné,
permanentní magnet
u malých strojů
pracovní vinutí
napájení
stator – střídavé
stator – střídavé,
stejnosměrné
rotor – stejnosměrné
přídavná zařízení
spouštěcí rezistory u
motoru s kotvou
vinutou
budič nebo zdroj
budícího napětí,
zařízení pro rozběh
pro velké výkony
budiče, popř.
regulátory
spouštění
jednoduché
složité
konstrukčně složité,
ovládání v principu
jednoduché
obsluha
jednoduchá
složitá (rozběh,
buzení)
jednoduchá u malých
strojů, u větších je
složitější
stabilita otáček
poměrně stabilní
stabilní, přesné dle
kmitočtu sítě
otáčky kolísají se
změnou napětí kotvy
a se zatížením
(především u
sériových motorů
regulace otáček
obtížná – změnou
počtu pólů, změnou
kmitočtu, změnou
obtížná – změnou
počtu pólů, změnou
kmitočtu
jednoduchá (změnou
napětí kotvy, popř.
budicího proudu)
6
skluzu
regulace výkonu
není
změnou buzení
změnou buzení
při přetížení
klesnou otáčky, motor motor vypadne ze
motor je schopen
se ale nezastaví
synchronních otáček a pracovat i při velkém
zastaví se
přetížení
pracovní otáčky
asynchronní motor
synchronní, motor
nemůže pracovat
nemůže pracovat
v synchronních
v jiných otáčkách
otáčkách – v rotoru se
neindukuje žádné
napětí
nastavují se napětím
kotvy, po dosažení
jmenovitého napětí
snížením budícího
proudu motoru
záběrový moment
malý
malý
velký
záběrový proud
velký
velký
motor lze rozbíhat
plynule bez
proudových nárazů
zatěžování sítě
jalovým výkonem
značné
nezatěžuje
citlivost na změnu
napájecího napětí
malá
malá
velká
výroba proudu
nemůže vyrábět bez
připojení k síti,
nevytvoří se
magnetické pole
po nabuzení může
vyrábět nezávisle el.
proud
po nabuzení může
vyrábět nezávisle
elektrický proud,
derivační nebo
kompaundní dynamo
žádný zdroj budícího
proudu nepotřebuje
2.3. Konstrukce stejnosměrných strojů
Stroje s komutátorem jsou většinou konstruovány pro stejnosměrný proud, ale také pro
střídavý jednofázový a trojfázový proud.
Stator bývá tvořen tělesem stroje s vnitřními póly, tvořeným plným ocelovým prstencovým
jádrem s pólovými nástavci a jádry cívek z elektrotechnických plechů, na kterých jsou
umístěny cívky statorového budicího vinutí.
7
Pro malé výkony jsou stejnosměrné stroje konstruovány také se statorem s permanentními
magnety, které nahrazují budicí statorové cívky. Ve strojích s většími výkony jsou mezi
hlavními póly statoru umístěny ještě pomocné (komutační) póly, tvořené cívkami na jádrech
z plechů nebo plné oceli. V pólových nástavcích hlavních pólů může být ještě uloženo
kompenzační vinutí.
Stejnosměrné stroje bývají také stavěny bez vyniklých statorových pólů. Jejich stator je
tvořen svazkem statorových plechů s drážkami pro vinutí, tak jako statory trojfázových
motorů. V drážkách je pak uloženo budicí vinutí i vinutí pomocných komutačních pólů. Stator
složený z elektrotechnických plechů se používá v případech, kdy je stejnosměrné buzení
napájeno tepavým proudem usměrňovače a ne ideálním stejnosměrným proudem.
Kotva (rotor) stejnosměrného stroje se skládá
z ocelového hřídele a svazku rotorových plechů
nalisovaného na hřídeli.
V drážkách svazku rotorových plechů je uloženo
pracovní vinutí napojené na komutátor umístěný
rovněž na hřídeli stroje.
Komutátor (kolektor) je válec, jehož plášť je tvořen lamelami z tvrdé měděné
slitiny, oddělenými od sebe slídou. K lamelám jsou připojeny (pájením,
bodovým svařováním, lisováním) vývody rotorových vinutí.
Na statoru stroje je nosič kartáčů s čepy (sběrací
ústrojí), na kterých jsou otočně upevněny držáky
uhlíkových kartáčů.
8
Uhlíkové kartáče jsou přitlačovány k povrchu komutátoru tak, aby po lamelách klouzaly při
otáčení rotoru.
Konstrukci stejnosměrného stroje vidíme na obrázku dole.
Na dalším obrázku jsou zobrazeny důležité konstrukční díly stejnosměrného stroje.
2.4. Princip činnosti stejnosměrného generátoru – dynama
Při otáčení kotvy s jedním závitem vinutí v magnetickém poli statoru generátoru se plynule
mění velikost magnetického toku procházejícího tímto závitem. Přímo proti pólům se
indukuje v pohybujícím se závitu největší napětí, protože je tu největší změna magnetického
toku působícího na závit. Ve vodorovné poloze jsou vodiče závitu rovnoběžné
s magnetickými siločárami a žádné napětí se v nich neindukuje. Při dalším otáčení se ve
vodičích závitu indukuje napětí opačné polarity. V závitu se indukuje střídavé napětí, jak je
uvedeno na obrázku. Připojíme-li konce závitu na kroužky, můžeme z uhlíkových kartáčů
odebírat střídavý proud – obrázek vlevo. Generátor v tomto případě pracuje jako alternátor.
V praxi je však pro alternátor výhodnější umístit vinutí na stator a magnet nebo budicí vinutí
na rotor.
9
Pokud připojíme konce závitu na lamely komutátoru (obrázek vpravo), můžeme odebírat
stejnosměrný proud. Je to způsobeno tím, že při průchodu závitu vodorovnou polohou se
mění nejen polarita indukovaného napětí, ale zároveň na uhlíkový kartáč se přesune druhá
lamela komutátoru s opačným napětím. Komutátor tedy pracuje jako přepínač polarity
výstupního napětí nebo proudu. Komutátor je v podstatě mechanický rotační usměrňovač.
Tímto konstrukčním řešením získáme generátor stejnosměrného proudu – dynamo.
Z popsaného principu je zřejmé, že princip vzniku indukovaného napětí v alternátoru i
dynamu je stejný. Velikost indukovaného napětí je závislá na počtu závitů vinutí kotvy,
velikosti magnetického toku a počtu otáček kotvy.
K dosažení vyrovnanějšího průběhu stejnosměrného napětí vyráběného dynamem se používá
kotva, která má vinutí tvořena větším počtem vzájemně pootočených smyček – viz obrázek.
Vinutí má takový počet závitů, který je potřebný pro dosažení požadovaného napětí. Každé
smyčce vinutí pak připadne na komutátoru dvojice protilehlých lamel. Lamely jsou
uspořádány tak, že kartáče odebírají napětí vždy jen z dvojice lamel odpovídající smyčce
s největším indukovaným napětím, tj. při pohybu kolmo na směr indukčních čar – na obrázku
vinutí 1 – 2. Napětí z ostatních smyček vinutí jsou přitom nevyužita.
10
Pokud jsou však smyčky na kotvě sériově propojeny, žádná indukovaná napětí nezůstanou
nevyužita. Napětí všech smyček se sčítají.
I přes malá indukovaná napětí v jednotlivých smyčkách vinutí může dávat dynamo velké
napětí, má-li na kotvě vinutí s potřebným počtem závitů. U stejnosměrných strojů se používá
tento způsob provedení vinutí.
Kotva dynama mívá většinou bubnové provedení s hladkým povrchem. Při zvyšování otáček
dynama vzrůstá indukované napětí. V praxi se napětí dynama reguluje budicím proudem.
Úpravou tvaru pólových nástavců hlavních pólů se získá výhodnější průběh indukovaného
napětí, jak je uvedeno na následujícím obrázku. Spojením většího počtu cívek ve vinutí kotvy
bude průběh výstupního napětí méně zvlněný.
2.5. Princip činnosti stejnosměrného motoru
Stejnosměrný motor i dynamo mají shodnou konstrukci statoru i rotoru – kotvy. Přivedeme-li
na kartáče stejnosměrné napětí, motor se roztočí. U motoru však není možné použít
nejjednodušší řešení komutátoru se dvěma lamelami, protože v případě, kdy mezera mezi
lamelami komutátoru bude menší, než je šířka uhlíkového kartáče, dojde ke zkratování
napájecího napětí přes uhlíky a lamely komutátoru, což je znázorněno na obrázku vlevo.
Bude-li mezera větší než šířka uhlíku, motor se v poloze uhlíků v mezerách komutátoru
11
nerozběhne, protože na lamelách komutátoru nebude napětí. Tento stav je znázorněn na
obrázku uprostřed.
Proto mívají nejjednodušší stejnosměrné motoru kotvu se
třemi vinutími a třemi lamelami komutátoru, jak je uvedeno
na obrázku nahoře vpravo. To umožňuje bezproblémový běh
motoru. Skutečné provedení kotvy malého stejnosměrného
obrázku vidíme na obrázku vpravo. Tyto motory se používají
v elektrických hračkách, modelech dopravních prostředků a
celé řadě dalších zařízení na malá napětí a malé výkony.
2.6. Vinutí stejnosměrných strojů
2.6.1.
Póly stejnosměrných strojů
Póly u stejnosměrných strojů mají jiný význam než póly u střídavých strojů, kde jejich počet
měl vliv na otáčky motorů nebo kmitočet generátorů. U stejnosměrných strojů póly určují
počet paralelních větví vinutí kotvy.
Nejjednodušší jsou dvoupólové stroje, které mají 2 uhlíkové kartáče a vinutí kotvy vytváří
2 paralelní větve. Rovněž na statoru jsou 2 póly – viz obrázek vlevo.
U čtyřpólového stroje, který je na obrázku uprostřed, jsou 2 dvojice uhlíkových kartáčů.
Protilehlé kartáče jsou propojeny. Ve vinutí kotvy jsou 4 paralelní větve. Také stator v tomto
případě musí být čtyřpólový.
Na obrázku vpravo je šestipólový stroj. Má 3 dvojice uhlíkových kartáčů střídavě
propojených do dvou skupin. Stator je šestipólový.
12
Zvyšováním počtu pólů se zvětšuje počet paralelních větví ve vinutí kotvy, což je důležité
především při konstrukci stejnosměrných motorů a dynam velkých výkonů. Při větším počtu
paralelních větví se celkový proud rozdělí do jednotlivých větví a vinutí je možné navíjet
menšími průřezy vodičů, což usnadňuje výrobu.
Počet pólů ve statoru a počet pólů vytvořených v kotvě musí být vždy shodný.
2.6.2.
Statorové vinutí
Ve statoru stejnosměrného stroje jsou
umístěny budicí cívky, připojené
k vinutí rotoru sériově, paralelně nebo
kombinovaně. Ke statoru dále patří
kompenzační vinutí a pomocné
(komutační) vinutí. Budicí cívky
mohou být zapojeny v sérii, paralelně,
nebo ve skupinách paralelně.
Každý stejnosměrný stroj má tolik
budících cívek, kolik má pólů.
2.6.3.
Rotorové vinutí
Smyčková vinutí
Rotory stejnosměrných strojů mají většinou dvouvrstvé
vinutí. Protože strany cívky rotoru musí ležet vždy pod
nestejnojmennými póly, platí tak jako pro trojfázové
vinutí, že krok vinutí (drážkový krok) musí přibližně
odpovídat pólovému dělení. Vinutí rotoru
stejnosměrného stroje je možné rovněž
navinout
podle
obrázku
vpravo
s průměrným (vlevo) nebo zkráceným
(vpravo) krokem.
Jsou-li cívky rotoru připojeny na lamely
komutátoru tak, že konec jedné cívky je na
13
lamele spojen se začátkem cívky sousední, nazývá se toto sériové spojení smyčkové vinutí a
jednotlivé smyčky jsou přes kartáče postupně zkratovány. Zapojení smyčkového vinutí je na
obrázku.
Rozdíl v pořadí lamel, na které je připojen začátek a konec vinutí jedné cívky rotoru, se
nazývá krok vinutí nebo krok komutátoru. Vinutí rotoru na obrázku je provedeno jako
nekřížené. Začátek cívky 1 je připojen na lamelu 1 a tam spojen s koncem cívky10. Konec
cívky 1 je spojen se začátkem cívky 2 a tento způsob se u dalších cívek opakuje. Pokud by
bylo zapojení provedeno tak, že by byl začátek cívky 1 připojen na lamelu 1 a konec na
lamelu 10, vzniklo by křížené smyčkové vinutí.
Počet paralelně zapojených proudových okruhů je u smyčkového vinutí vždy roven počtu
pólů a počtu kartáčů.
Vlnivá vinutí
Zatímco smyčkové vinutí má
stejný počet postupně zkratovaných paralelních cívek jako
pólů, je u vlnivého vinutí počet
do série zapojených cívek poloviční, tedy roven počtu pólových
párů. Komutátorový krok tak
odpovídá dvojnásobnému pólovému dělení. Plán zapojení
sériově řazených cívek má vlnitý
vzhled, proto se vinutí nazývá
vlnivé. Zapojení vlnivého vinutí
je na obrázku vpravo. Vinutí na
obrázku je čtyřpólové. Nezávisle
na počtu pólů stroje jsou vždy
současně zapojeny paralelně dvě
větve cívek.
Počet lamel musí být lichý, neboť
jinak by konec cívky prvního
obvodu sériově přes lamely
spojených cívek začínajícího na
lamele 1 opět skončil na této
lamele a obvod by byl zkratován.
Přesto však může být buď počet
drážek nebo počet lamel dělitelný
beze zbytku počtem pólů.
2.7. Princip komutace
Na obrázku vpravo je znázorněn
princip komutace u motoru. Část
komutátoru je zde zakreslena
v rozvinutém tvaru. Šipka ukazuje
směr otáčení. Při otáčení se pod
14
komutátorem uhlíkový kartáč postupně dotýká jednotlivých lamel komutátoru. Je-li lamela
komutátoru širší než uhlík, mohou nastat tyto případy:
Dotýká-li se uhlík jedné lamely (obrázek nahoře), prochází poloviční hodnota proudu cívkami
napravo od uhlíku směrem doprava, a cívkami nalevo od uhlíku směrem doleva.
Pootočí-li se komutátor o půl lamely (druhý obrázek shora), je cívka zapojená mezi lamelami
2 a 3 uhlíkem zkratována, ostatními cívkami prochází poloviční hodnota proudu ve směru
šipek
Pootočí-li se komutátor dále o půl lamely (třetí obrázek shora), změní se směr proudu v cívce
zapojené mezi lamelami 2 a 3. Při dalším pootočení se změní směr proudu v cívce zapojené
mezi lamelami 3 a 4, dále v cívce zapojené mezi lamelami 5 a 6. Tímto způsobem se mění
polarita proudu v cívkách nalevo od uhlíku na opačnou. Z obrázku je zřejmé, že komutátor
vykonává funkci přepínače polarity.
U dynama je princip komutace stejný. Obrázek v tomto případě platí pro uhlík připojený k
zápornému pólu dynama. U kladného pólu by byly směry šipek opačné. Komutátor u dynama
pracuje jako mechanický usměrňovač.
2.8. Zpětné působení kotvy – reakce kotvy
Příčné pole kotvy
Hlavní póly stejnosměrného stroje vytvářejí budicí magnetické pole, které se uzavírá přes
kotvu tvořenou svazkem rotorových plechů. Kartáče jsou umístěny tak, že mají vždy kontakt
s lamelami, na které jsou připojeny vývody toho vinutí kotvy, které je v neutrální zóně, tedy
bez napětí. Tím je zabráněno jiskření mezi lamelami rotujícího komutátoru a sběrnými
uhlíkovými kartáči. Tvar magnetického pole a průběh magnetické indukce jsou znázorněny na
levém obrázku.
Při zatížení protéká vinutím kotvy proud. Cívka kotvy tak vytváří magnetické pole, které je
v okamžiku maxima kolmé k magnetickému poli statoru a je označováno jako příčné pole
kotvy. Jeho tvar a průběh magnetické indukce jsou uvedeny na prostředním obrázku.
Hlavní budicí pole statoru vytváří společně s příčným polem kotvy společné pole, jehož osa je
pootočena ve směru otáčení kotvy. Tento stav je zobrazen na obrázku vpravo. Úhel pootočení
způsobeného zpětným působením kotvy se zvětšuje s proudovou zátěží dynama. Dochází
přitom k deformaci průběhu magnetické indukce a tím i výstupního napětí.
15
Účinkům zpětnému působení kotvy lze zabránit buď pootočením
uhlíkových kartáčů o stejný úhel do nové neutrální osy a nebo
s pomocí kompenzačního vinutí, které svým magnetickým účinkem deformaci magnetického pole odstraní (obrázek vpravo).
Natočení uhlíkových kartáčů
Tento způsob odstranění nepříznivých účinků zpětného působení kotvy je jednoduchý, má
však pouze omezené možnosti využití. Lze jej použít u strojů s jedním směrem otáčení a se
stabilním výkonovým zatížením. Toho lze prakticky využít pouze u dynam a motorů s jedním
směrem točení a neměnným zatížením.
Kompenzační vinutí
Kompenzační vinutí zabraňuje deformacím budicího pole v oblasti hlavních pólů.
Kompenzační vinutí je uloženo v pólových nástavcích hlavních pólů. Je zapojeno sériově
s vinutím pomocných komutačních pólů a s vinutím kotvy. Velké stroje s vysokými
otáčkami jsou vybaveny pomocnými póly i kompenzačními vinutími. Umístění jednotlivých
vinutí vidíme na následujícím obrázku.
16
2.9. Komutace a pomocné (komutační) póly
Jak již bylo uvedeno, při komutaci dochází ke změně
směru proudu v cívkách kotvy. Komutující cívka je
přitom zkratována uhlíkovým kartáčem, který propojí
mezeru mezi lamelami, na které jsou připojeny konce
cívky – viz obrázek nalevo. Tento stav nastává v oblasti
neutrální osy.
Protože jsou kartáče umístěny v neutrální ose, neindukuje
se v komutující cívce vlivem otáčení napětí. Avšak
indukuje se v ní tzv. reaktanční napětí, které je
způsobeno časovou změnou proudu a indukčností
komutující cívky. Toto napětí je největší v okamžiku, kdy uhlíkový kartáč opouští lamelu, a
kdy dochází k odstranění zkratu komutující cívky. To se projeví jiskřením na odběhové hraně
uhlíkového kartáče a k opalování kartáčů i lamel elektrickými oblouky a jiskrami.
Pro potlačení vlivu reaktančního napětí postačí umístit komutující cívku do vhodného
magnetického pole, které způsobí v cívce vznik tzv. komutačního napětí, které působí proti
reaktančnímu napětí a neutralizuje jeho vliv. Toho lze dosáhnout buď natočením kartáčů
z neutrální polohy, a nebo vložením pomocných pólů mezi hlavní póly budicího vinutí.
Natočení kartáčů z neutrální polohy
17
V kapitole zaměřené na zpětné působení kotvy bylo popsáno, že proud kotvy způsobuje vznik
magnetického pole kotvy, které způsobuje deformaci budicího magnetického pole
vytvořeného hlavními póly. Dochází k vychýlení neutrální osy, které zle kompenzovat
natočením uhlíkových kartáčů.
Na točení neutrální osy vlivem zpětného působení kotvy má také vliv na komutaci. Pouhé
natočení kartáčů sice odstraní tento vliv, neodstraní však reaktanční napětí komutující cívky.
K tomu je nutné natočit kartáče o další úhel, aby se komutující cívka dostala do vlivu
sousedního pólu s indukcí odpovídající potřebnému komutačnímu napětí.
Natočení kartáčů má i v tomto případě svoje omezení – lze je použít u strojů se stabilní zátěží
a jedním směrem točení.
Pomocné póly
Vliv reaktančního napětí v komutujících cívkách
je možno kompenzovat magnetickým polem
pomocného vinutí statoru. Mezi hlavními póly
statoru jsou umístěny úzké pomocné (komutační)
póly (obrázek vpravo nahoře). Protože je indukce
příčného pole kotvy závislá na proudu kotvy, je
vinutí komutačních pólů zapojeno v sérii
s vinutím kotvy. Tím je dosaženo stavu, že i při
kolísajícím proudovém zatížení mají příčné pole
kotvy i komutační pole stejně velikou a opačnou
indukci a vždy se vzájemně kompenzují, takže
nedochází k pootáčení neutrální zóny v
magnetickém
poli
statoru.
Zapojení
kompenzačního vinutí a vinutí pomocných pólů je
na obrázku vpravo dole.
2.10. Vliv reakce kotvy a komutace na chod stejnosměrných strojů
Z uvedených údajů vyplývá, že správnou funkci
stejnosměrných strojů ovlivňuje celá řada faktorů. Na
komutaci dále nepříznivě působí nerovný nebo znečistěný
povrch komutátoru, vlhkost, přítomnost mastnoty,
nevhodný materiál uhlíkových kartáčů, nevhodné upevnění
nebo nastavení kartáčů, jejich tlak na komutátor nebo
chvění stroje. Ne vždy se podaří dosáhnout bezjiskrové
komutace.
Problémy komutace jsou také příčinou, která ovlivňuje a
omezuje výkonové a napěťové parametry stejnosměrných strojů. Je zřejmé, že jejich seřízení
a údržba vyžadují vysoce kvalifikované pracovníky.
2.11. Druhy stejnosměrných strojů a jejich řízení
Podle způsobu spojení mezi budicím vinutím statoru a vinutím kotvy rozeznáváme různé
druhy stejnosměrných strojů. Druh buzení a praktické použití jsou uvedeny na následujícím
obrázku.
18
Buzení permanentním magnetem, z cizího zdroje, paralelní a smíšené se používá u motorů i
dynam. Sériové buzení se používá pouze u motorů, u dynam pouze výjimečně.
Řízení výstupního napětí dynam
Výstupní napětí dynam lze regulovat otáčkami a
buzením. Regulace změnou otáček se běžně
neprovádí, využívá se pouze u dynam
s permanentním magnetem, která pracují jako
snímače otáček – tzv. tachodynama (levý obrázek).
U nich se využívá toho, že výstupní napětí je přímo
úměrné otáčkám. Na obrázku vpravo je automobilní dynamo, jehož výstupní napětí je závislé
na otáčkách spalovacího motoru, řízení výstupního proudu je však prováděno budicím
proudem. Řízení výstupního napětí se běžně provádí budicím proudem. Zvyšováním velikosti
budicího proudu se zvyšuje velikost výstupního napětí. U dynam s cizím buzením lze
změnou polarity budicího proudu změnit polaritu výstupního napětí.
Řízení otáček stejnosměrných motorů
Otáčky stejnosměrných motorů lze řídit ve dvou stupních – napětím kotvy a budicím
proudem. Při spuštění musí být motor plně nabuzen, aby měl potřebný točivý moment.
Zvyšováním napětí na kotvě rostou otáčky. Po dosažení
jmenovitého napětí na kotvě lze otáčky dále zvyšovat
snižováním budicího proudu. Otáčky motoru dále rostou,
klesá však točivý moment. Budicí proud lze snížit max.
o 30%, protože otáčky se prudce zvyšují a mohlo by dojít
k poškození motoru odstředivými silami, které by mohly vést
až k roztržení motoru. Proto jsou do budicích obvodů
stejnosměrných motorů zařazována podproudová relé, která
při poklesu budicího proudu pod minimální hodnotu pohon
motoru vypnou.
19
2.12. Zapojení stejnosměrných generátorů – dynam
2.12.1. Dynamo s cizím buzením
Budicí vinutí dynama s cizím buzením není propojeno s vinutím
kotvy. Budicí proud je dodáván z cizího zdroje, např. ze síťového
zdroje s usměrňovačem. Při zatížení klesá vyráběné napětí oproti
napětí naprázdno vlivem odporu vinutí kotvy. Velikost výstupního
napětí měníme změnou budícího proudu. Změnu polarity
výstupního napětí dosáhneme změnou polarity budícího proudu,
což je nejpoužívanější způsob. Změny polarity lze rovněž
dosáhnout změnou směru otáčení.
Dynamo s cizím buzením je
tvrdý zdroj napětí, jehož napětí
jen málo kolísá se změnou
zatížení, jak je patrné ze
charakteristiky
zatěžovací
vpravo. Napětí dynama lze
plynule řídit od nuly až po
jmenovitou hodnotu, což je
znázorněno v levé části obrázku.
Snadno lze také měnit polaritu
výstupního napětí. Nevýhodou
je nutnost pomocného zdroje
pro buzení.
Dynama s cizím buzením byla v minulosti nejčastěji používanými zdroji ve stejnosměrných
pohonech u pracovních strojů. Dynamo s cizím buzením se používá např. v Leonardově
skupině pro pohon stejnosměrného motoru, jehož otáčky lze regulovat ve velkém rozsahu.
Dále se používá pro budič statorů motoru a dynama. Budič i dynamo jsou na společném
hřídeli a jsou poháněny většinou asynchronním (trojfázovým) motorem.
2.12.2. Dynamo s buzením permanentním magnetem
Má obdobné vlastnosti jako dynamo s cizím buzením. Protože má budící vinutí nahrazeno
permanentním magnetem, není možné v tomto případě měnit velikost výstupního napětí,
protože magnetické pole permanentního magnetu je neměnné. Velikost výstupního napětí je
možné měnit pouze změnou otáček – viz charakteristika vlevo.
20
Buzení permanentním magnetem se v praxi používá tachometrických dynam, zkráceně
tachodynam. Jedná se o stejnosměrné generátory používané k měření rychlosti otáčení, které
využívají principu přímé závislosti indukovaného elektromotorického napětí na rychlosti
otáčení.
2.12.3. Derivační dynamo
Derivační dynamo má budící vinutí připojené paralelně k vinutí
kotvy. Při rozběhu dynama se v kotvě indukuje díky remanentnímu
(zbytkovému) magnetismu statoru malé napětí. Při správném
připojení budicího vinutí protéká nejprve malý budicí proud, který
zesílí indukci magnetického pole a ta způsobí zvětšení
indukovaného napětí. Vyšší napětí způsobí zvětšení budicího
proudu a tento jev se opakuje, až se dosáhne jmenovitého napětí
nastaveného regulačním rezistorem v budicím obvodu.
Derivační dynamo se nabudí samo a nepotřebuje žádný zdroj budicího proudu. Při obráceném
připojení budicího vinutí zeslabí budicí proud zbytkové magnetické pole a dynamo se odbudí
– odmagnetuje. Potom jej bez použití cizího zdroje nelze nenabudit.
Výhodou derivačního dynama je
odolnost proti zkratům, jak je uvedeno
na zatěžovací charakteristice (obrázek
vpravo). Při zkratu
klesá svorkové napětí kotvy a tím i
budící proud, takže
dojde k odbuzení
dynama. Zkratový
proud je nižší než
proud jmenovitý.
U derivačního dynama je důležitá hodnota odporu regulačního rezistoru. Na charakteristice
vlevo jsou různé hodnoty odporu vyjádřeny přímkami. Podmínkou pro správnou funkci
regulace je, aby přímka protínala charakteristiku výstupního napětí v jednom bodu. Regulační
rozsah je vyjádřen průsečíky odpovídajícími maximální a minimální hodnotě odporu
regulačního rezistoru (2. až 4 přímka zleva). První přímka zleva nemá zřetelný průsečík a
většinou je její průběh shodný s charakteristikou napětí. Při této hodnotě rezistoru není zřejmý
pracovní bod, což se projeví tím, že výstupní napětí nebude mít stabilní hodnotu a bude se
změnou zatížení výrazně měnit svoji hodnotu. S takto nastaveným pracovním bodem nebude
dynamo správně pracovat. U derivačního dynama je z tohoto důvodu regulační rozsah
výstupního napětí omezený.
Pokud se derivační dynamo nevybudí a nezačne dodávat proud, může to mít různé příčiny.
Buď nemá stator žádný zbytkový magnetismus, nebo je chybně připojeno budicí vinutí, a
nebo je dynamo zkratováno. V případě, že nemá stator zbytkový magnetismus, je nutné budicí
vinutí krátkodobě připojit ke zdroji odpovídajícího stejnosměrného napětí, aby se zbytkový
magnetismus obnovil.
21
K nastavení budicího napětí slouží většinou nastavitelný rezistor, který může být posuvný
nebo otočný. Při odpojení buzení by se mohlo v budicím statorovém vinutí indukovat velké
napětí, které by mohlo prorazit izolaci. Proto se musí budicí vinutí při odpojení (od vinutí
rotoru) zkratováno.
Svorkové napětí derivačního dynama s rostoucím zatížením klesá ještě více než u generátoru
s cizím buzením. Malý úbytek napětí na vinutí kotvy způsobí zmenšení napětí na budicím
vinutí a následné zmenšení budicího proudu. Při obrácení směru otáčení musí být zachován
směr proudu v budicím vinutí, aby byl nadále v souladu s orientací zbytkového magnetického
pole. Při změně směru otáček dynama je nutno přepólovat (přehodit) vývody kotvy.
2.12.4. Sériové dynamo
Sériové dynamo lze nabudit
pouze tehdy, je-li zatíženo.
Budicí proud a tím i velikost
výstupního
napětí
jsou
závislé na zatěžovacím
proudu. Výstupní napětí se
mění se změnou zátěže.
Z charakteristiky na obrázku
nalevo je zřejmé, že napětí
s rostoucím odběrem proudu
roste. Růst napětí se zpomalí
teprve v oblasti nasycení magnetického obvodu statoru. U zatíženého dynama se napětí v této
oblasti začne snižovat. Sériová dynama se pro svoje vlastnosti běžně nepoužívají.
2.12.5. Kompaundní dynamo
Kompaundní dynamo má dvě budicí vinutí nasazená na stejných
hlavních pólech statoru. Jedno budicí vinutí je zapojeno jako
derivační paralelně k vinutí kotvy a druhé budicí vinutí je zapojeno
sériově k vinutí kotvy. Regulační odpor je v paralelní větvi sériově s
derivačním vinutím.
Sériové budicí vinutí je většinou zapojeno tak, že s rostoucím
zatížením svým sílícím magnetickým polem posílí magnetické pole
paralelního vinutí.
Sériové budicí vinutí tedy způsobí
při rostoucím proudovém zatížení
nárůst svorkového napětí (viz
charakteristika
kompaundního
dynama) na rozdíl od chování
derivačního dynama (viz jeho
charakteristika). Je-li sériové
vinutí dimenzováno tak, že je
svorkové napětí při konstantních
22
otáčkách nezávislé na zatížení, má dynamo vyvážené sériovo – paralelní (kompaundní)
buzení. Sériové vinutí kompenzuje pokles napětí paralelního vinutí při nárůstu zatížení.
Klesá-li se zatížením napětí, je generátor podkompenzován, narůstá-li se zatížením napětí, je
překompenzován (viz charakteristika překompaundovaného dynama). Zvýšené napětí dynama
v tomto případě pokrývá úbytky napětí na zátěži, např. na motoru.
Působí-li sériové budicí vinutí proti paralelnímu, získáme charakteristiku protikompaundního
dynama. Toto řešení se používá např. u rotačních svářeček.
Kompaundní dynama se sdruženým sériovo-paralelním buzením jsou důležité stejnosměrné
generátory. Používají se např. jako zdroj budicího proudu pro synchronní trojfázové
generátory.
2.13. Úvod ke stejnosměrným motorům
2.13.1. Princip činnosti stejnosměrných motorů
Stejnosměrné motory mají velký rozběhový moment a umožňují plynulé nebo stupňovité
řízení otáček. Jejich otáčky mohou být mnohem vyšší než otáčky asynchronních nebo
synchronních motorů.
Budící vinutí napájené stejnosměrným proudem vytváří budicí magnetické pole, jehož
magnetický tok se uzavírá přes jádro kotvy. Protéká-li cívkami kotvy motoru proud, překrývá
se magnetické pole cívek pod každým hlavním pólem s budicím magnetickým polem. Na
vodiče cívek, kterými protéká proud, působí pod každým pólem síla, jejíž směr lze určit podle
pravidla levé ruky (motorového pravidla). Vzniká tak točivý moment otáčející cívky směrem
k neutrální zóně. V neutrální zóně nepůsobí na smyčku žádný točivý moment. Pro zachování
dosavadního směru otáčení proudem protékané cívky je třeba po přechodu neutrální zónou
změnit (přepólovat) směr průtoku proudu touto cívkou. Toto přepólování je zajištěno
komutátorem. K získání rovnoměrného a velkého točivého momentu je kotva opatřena více
cívkami rozloženými po obvodu kotvy.
Jednotlivé cívky rotoru jsou spojeny s lamelami komutátoru tak, že stranami cívek pod jedním
budicím pólem protékají proudy stejného směru. Osa magnetického pole kotvy zůstává proto
stále ve stejné poloze i přesto, že se kotva otáčí.
Směr otáčení motoru lze obrátit změnou směru jednoho z magnetických polí – budicího pole
statoru nebo pole kotvy. Změna se provede obrácením směru proudu v příslušném vinutí.
V praxi se používá se především změna směru proudu kotvy, protože při změně směru točení
motoru tím zabráníme přerušování proudu v budicím vinutí.
2.13.2. Spouštění stejnosměrných motorů
Stejnosměrné motory mají kotvy s velmi malým odporem. Při zapnutí na plné provozní napětí
protéká motorem proud několikanásobně vyšší než proud jmenovitý. Pro rozběh velkých
motorů je proto nutné použít spouštěcí rezistory. Spouštěcí rezistory jsou zapojeny do obvodu
kotvy sériově s vinutím. Jsou plynule nebo stupňovitě nastavitelné a omezují proud během
rozběhu motoru.
U derivačních motorů s paralelním buzením se často používají samostatné spouštěcí rezistory
pro napájení kotvy a samostatné rezistory pro omezení budicího proudu. Rezistory pro
23
omezení budicího proudu jsou zapojeny tak, aby během rozběhu budicí proud neomezovaly.
Za provozu pak slouží k řízení otáček.
Při otáčení kotvy v magnetickém poli statoru se plynule mění se sinusovou závislostí velikost
magnetického toku, který prochází vnitřní plochou otáčejícího se závitu. Ve vinutí kotvy se
tím indukuje napětí stejně jako v generátoru. Jeho velikost roste s indukcí pole statoru a
s otáčkami. Toto indukované napětí působí proti napájecímu napětí a je označováno jako
protisměrné napětí kotvy.
Protisměrné napětí kotvy dosahuje při jmenovitých otáčkách hodnoty blížící se velikosti
napájecího napětí kotvy. Proto je provozní proud tekoucí kotvou podstatně menší, než by
odpovídalo malému odporu vinutí.
Protisměrné napětí kotvy stejnosměrného motoru omezuje proud tekoucí kotvou běžícího
motoru.
2.14. Řízení otáček stejnosměrných motorů
Jak již bylo uvedeno,
lze otáčky stejnosměrných
motorů
řídit napětím kotvy a
budicím proudem.
Při spuštění musí být
motor plně nabuzen,
aby měl potřebný
točivý moment.
Zvyšováním napětí
na kotvě rostou
otáčky – viz charakteristika nalevo. Po dosažení jmenovitého napětí na kotvě lze otáčky dále
zvyšovat snižováním budicího proudu – viz charakteristika nalevo. Otáčky motoru dále
rostou, klesá však točivý moment. Budicí proud lze snížit max. o 30%, protože otáčky se
prudce zvyšují a mohlo by dojít k poškození motoru odstředivými silami, které by mohly vést
až k roztržení motoru.
2.15. Zapojení stejnosměrných motorů
2.15.1. Motor s cizím buzením
Budicí vinutí motoru s cizím buzením není propojeno s obvodem
kotvy a je napájeno vnějším zdrojem stejnosměrného napětí.
Při spuštění musí být motor plně nabuzen. Otáčky motoru se
postupně zvyšují zvyšováním napětí na kotvě, např. pomocí
spouštěcího rezistoru. Snížením napětí na kotvě se otáčky snižují.
Ke zvýšení otáček motoru s cizím buzením nad jmenovité otáčky je
možno použít regulační odpor v obvodu budicího vinutí, kterým je
možno snížit budicí proud. Otáčky rostou, ale točivý moment klesá.
S ohledem na zvyšující se otáčky lze budicí proud snížit max. o 30%.
24
Obvod kotvy a obvod budicího vinutí je možné
napájet přes usměrňovač ze sítě střídavého napětí.
Napájecí napětí i budicí proud se pak mohou řídit
regulačním
transformátorem
nebo
řízeným
usměrňovačem.
Cizí buzení je na rozdíl od buzení ostatních typů
stejnosměrných motorů nezávislé na napětí kotvy
motoru a tím na jeho zatížení, zůstává nezměněné i
při poklesu napětí na kotvě. Otáčky motorů s cizím
buzením jsou proto ve srovnání s derivačními motory
stabilnější – viz charakteristika napravo.
Motory s cizím buzením se používají jako pohony
strojů s proměnlivým mechanickým odporem, jako jsou
např. obráběcí stroje. Jejich výhodou je především
stabilita otáček a široké regulační schopnosti.
Pokud se stejnosměrné motory provozují při běžném
zatížení a nízkých otáčkách, je zapotřebí je intenzivněji
chladit. K tomu se používají ventilátory poháněné
samostatnými asynchronními motory (obrázek vpravo).
2.15.2. Motory s permanentními magnety
Motory s permanentními magnety ve statoru jsou rovněž
stejnosměrné motory s cizím buzením. Jejich vlastnosti jsou
shodné.
Používají se převážně pro malé výkony, např. v automobilech,
dětských hračkách, modelech apod.
2.15.3. Derivační motor
Derivační motor má budící
vinutí zapojeno paralelně
k vinutí kotvy. Otáčky lze, tak
jako u jiných stejnosměrných
motorů, regulovat napětím na
kotvě a budicím proudem.
Na obrázku vlevo je regulační
rezistor zapojen do série
s motorem. Nevýhodou tohoto
zapojení je skutečnost, že
s napětím kotvy se regulací
omezuje také budicí proud.
Motor při rozběhu má v tomto
případě malý záběrný moment. Proto se otáčky derivačního motoru regulují samostatným
spouštěcím rezistorem v obvodu kotvy a samostatným regulátorem budicího proudu.
Zapojení je na obrázku vpravo.
25
Při spuštění musí být motor nabuzen. Otáčky motoru
se řídí napětím na kotvě a budicím proudem. Při běhu
naprázdno i při zatížení se chová derivační motor
jako motor s cizím buzením. Má stejnou zatěžovací
charakteristiku. Motory, které se při běhu naprázdno
nepřetočí a při rostoucím zatížení mají jen malý
pokles otáček, nazýváme motory s derivační
charakteristikou.
Při provozu derivačních motorů i motorů s cizím
buzením je nutno zajistit, aby nedošlo k odpojení
buzení, protože by se mohla kotva ve slabém poli
zbytkového magnetismu roztočit do příliš vysokých
otáček.
2.15.4. Motor se sériovým buzením
Budicí vinutí motoru se sériovým buzením je zapojeno v sérii s
vinutím kotvy. K rozběhu i k řízení otáček se používá předřazený
stavitelný spouštěcí odpor. Veškerý proud kotvy protéká i budicím
vinutím a je tedy stejně velký.
Motory se sériovým buzením mají ze všech motorů největší
rozběhový moment. Při rozběhu bez zatížení postupně klesá proud a
slábnutí budicího pole podporuje další nárůst otáček. Motory se
sériovým buzením se při běhu naprázdno přetočí do nadměrných
otáček.
Zatěžovací charakteristika je na obrázku vpravo.
Motory se sériovým buzením nesmějí být spojovány
se zátěží řemeny nebo řetězy, protože se mohou
přerušit nebo spadnout. Motor pak běží bez zatížení a
ve vysokých otáčkách. Může dojít k jeho poškození.
Při nárůstu zatížení motoru se sériovým buzením
narůstá společný proud v kotvě i budicím vinutí,
klesají otáčky a narůstá točivý moment.
Otáčky motoru se sériovým buzením jsou velmi
závislé na zatížení, což je zřejmé ze zatěžovací
charakteristiky.
Motory se sériovým buzením se používají především pro pohon vozidel, jako jsou např.
tramvaje, trolejbusy a elektrické lokomotivy.
2.15.5. Kompaundní motor
Kompaundní motor je stejnosměrný motor se sérioparalelním buzením. Na pólech statoru
kompaundního motoru je stejně jako u kompaundního generátoru navinuto sériové i paralelní
budicí vinutí. Otáčky kompaundního motoru lze regulovat odporem spouštěče v obvodu kotvy
i odporem regulátoru budícího proudu.
26
V kompenzovaném (vyváženém) kompaundním motoru je
sériové budicí vinutí zapojené tak, že jeho magnetické pole
má stejný směr jako pole paralelního vinutí. Při běhu
naprázdno se chová kompaundní motor jako derivační motor.
Při zatížení však klesají otáčky trochu rychleji, neboť
s rostoucím proudem kotvy roste i vlivem sériového buzení
hlavní magnetický tok.
Je-li sériové budicí vinutí zapojené tak, že jeho pole oslabuje
paralelní vinutí, v tzv. antikompaundním zapojení, je motor
velmi nestabilní a lehce se přetočí. V tomto případě při
rostoucím proudu stoupají otáčky, protože slábne hlavní pole.
I přes velkou nestabilitu při chodu naprázdno je toto zapojení
výjimečně používáno ke zmenšení vlivu kolísavého zatížení
na otáčky motoru. Nárůst zatížení má snahu motor zpomalit,
ale nárůst proudu doprovázející nárůst
zátěže oslabí hlavní pole, což vede ke
snaze otáčky zvýšit. Otáčky zatíženého
motoru jsou pak stabilní.
Kompaundní
motory
se
používají
v případech, kdy nevyhovuje malý
rozběhový moment derivačních motorů,
např. u zdvihacích mechanismů.
Velké derivační motory a motory s cizím
buzením mívají většinou pomocné sériové
budicí vinutí a chovají se pak jako
kompaundní motor. Bez sériového
budicího vinutí by docházelo k nárůstu otáček pří zatížení, protože pole kotvy oslabuje hlavní
pole.
2.16. Označení svorek stejnosměrných strojů
Označování vývodů na svorkách stejnosměrných strojů (viz tabulka) je pro motory i
generátory stejné. Číslice před písmeny označují rozdělení vinutí. 1B a 2B značí např. 2 části
symetricky rozděleného komutačního vinutí. Číslice za písmeny udávají začátek (např. B1) a
konec vinutí (např. B2).
Onačení vývodů stejnosměrných strojů
označení
druh vinutí
A
vinutí kotvy
B
vinutí komutačních pólů
C
kompenzační vinutí
D
sériové budicí vinutí
E
paralelní budicí vinutí
F
vinutí pro cizí buzení
Na směru proudu ve vinutí kotvy a v budicím
vinutí statoru závisí směr otáčení stejnosměrného motoru nebo polarita výstupního
napětí dynama. Označení vývodů je stanoveno tak, že při běhu motoru doprava teče
každým vinutím proud od začátku ke konci,
tedy v kotvě derivačního motoru od A1 k A2
a v budicím vinutí od E1 k E2. Obdobně se
postupuje u dynama pro určení polarity
výstupního napětí.
27
Stejnosměrný motor se otáčí doprava, protéká-li každým vinutím proud od začátku vinutí ke
konci vinutí. Při určení směru otáčení doprava se vychází z pohledu na motor ze strany
vyvedeného hřídele a na generátor ze strany hnacího hřídele.
Při změně směru otáčení je třeba přednostně přepólovat směr proudu ve vinutí kotvy. Tím
zůstane zachován zbytkový magnetismus v železe budicího obvodu. Pomocné póly jsou
automaticky přepólovány zároveň s kotvou.
2.17. Motor s kotoučovým rotorem
Motory s kotoučovým rotorem jsou stejnosměrné motory
s rotorem bez železného jádra. Setrvačný moment je proto malý.
Motory s kotoučovou kotvou se rychle rozbíhají a rychle
zastavují.
Kotva motoru je tvořena plastovým kotoučem s vinutím po obou
stranách (levý obrázek dole). Vinutí je tvořeno vodivými dráhami
vyřezanými v měděné fólii nalepené na kotouč rotoru
(obrázek vpravo). Spojením konců oboustranných vodivých
drah, např. pájením, vznikne průchozí vinutí.
Přívod proudu do kotvy je realizován přes kartáče, a to
většinou přímo na vodivé dráhy rotoru, které tvoří komutátor.
Budicí pole zajišťují permanentní magnety upevněné na
prstenci statoru z měkkého železa (obrázek uprostřed a
vpravo). Trvalé magnety jsou při montáži motoru
zmagnetizovány trvale vestavěným magnetizačním vinutím.
Jejich magnetická pole se uzavírají přes prstencová jádra.
Motory s kotoučovou kotvou se chovají jako stejnosměrné motory s cizím buzením.
Princip činnosti a vlastnosti
Vodivé dráhy kotoučového rotoru napájené stejnosměrným proudem vytvářejí magnetické
pole, které se překrývá s budicím polem. Podle pravidla levé ruky (motorového pravidla)
působí na vodivé dráhy protékané proudem síla vytvářející točivý moment. Přepólováním
napájení kotvy lze změnit směr otáčení motoru.
Díky malé hmotnosti rotoru mohou být u motoru s kotoučovým rotorem dosaženy jmenovité
otáčky během několika milisekund. Rovněž zastavení nebo změna směru otáčení probíhají
velmi rychle. Odkryté neizolované vodivé dráhy umožňují dobré chlazení, tj. velkou
28
proudovou hustotu a také velké krátkodobé proudové přetížení. Homogenní budicí pole
zaručuje i při malých otáčkách rovnoměrný běh při konstantním točivém momentu a dovoluje
přesné nastavení polohy kotvy.
Motory s kotoučovým rotorem jsou vyráběny s výkony od 20W až do 10kW. K buzení je
používána řídicí elektronika. Při regulovaném pohonu mohou být otáčky motoru
kontrolovány pomocí tachogenerátoru.
Motory s kotoučovým rotorem se používají jako servomotory, pro pohon navíječek, ventilů a
posuvů obráběcích strojů. Pro svou přesnost a rychlost jsou motory s kotoučovým rotorem
často používány namísto krokových motorů.
3. Komutátorové
motory na střídavý
proud
3.1. Rozdělení střídavých komutátorových motorů
•
jednofázové
o sériové univerzální motory
o sériové trakční motory
o repulsní motory – otáčky se řídí natáčením kartáčů, dnes se již nepoužívají
•
třífázové
o třífázový derivační motor napájený do statoru
o třífázový derivační motor napájený do rotoru
Porovnání vlastností komutátorových motorů na střídavý proud s vlastnostmi
synchronních a asynchronních motorů
Výhody
•
možnost mnohonásobně vyšších otáček než u střídavých motorů
•
hospodárné a plynulé řízení otáček
•
lehký rozběh, velký záběrový moment, malý záběrný proud
•
dobrý účiník
•
velká momentová přetížitelnost
Nevýhody
•
složitost a vyšší cena
•
horší účinnost
•
složitější údržba, vnitřní chlazení motoru nasává prach z okolí
•
jiskření komutátoru neumožňuje použití v některých prostředích
29
•
výkonové omezení dané otáčkami, komutací a konstrukcí
3.2. Konstrukce jednofázových komutátorových motorů
Tyto motory jsou konstrukčně řešeny obdobně, jako motory
stejnosměrné. Na rozdíl od nich musí být statorový magnetický
obvod vždy složen z plechů, protože v něm dochází ke střídavé
magnetizaci. Rotor má obdobnou konstrukci jako u stejnosměrných
motorů, má však větší počet cívek a tím i lamel na komutátoru.
Tvar statorových a rotorových plechů je na obrázku vpravo.
Rozložený motor je na následujícím obrázku.
Střídavý proud vytvoří v budícím
vinutí střídavý magnetický tok se
síťovým kmitočtem. Komutátor
zajišťuje, že kotvou prochází proud
se stejným kmitočtem. V motoru
vznikne točivý moment.
Při změně polarity proudu se mění
současně polarita budícího proudu i
proudu kotvy. Směr točivého
momentu se však nemění (obrázek
vpravo). Tato podmínka platí pouze
u motoru se sériovým buzením.
U paralelního buzení dochází vlivem induktivního charakteru budícího vinutí a činného
charakteru vinutí kotvy k fázovému posunu proudů, což je příčinou nerovnoměrného chodu
motorů. Z toho důvodu se v praxi používají výhradně sériové jednofázové komutátorové
motory.
Problémem komutátorových strojů je komutace, neboť proud v cívce je střídavý, má kmitočet
sítě. Komutaci nepříznivě ovlivňuje tzv. transformační napětí, které se ve vinutí kotvy
indukuje vlivem střídavého magnetického toku. Komutace tak neprobíhá při nulové hodnotě
napětí, což se projevuje větším jiskřením kartáčů. Proto se u střídavých komutátorových
motorů používají kotvy s 2x až 3x větším počtem cívek a tím i lamel na komutátoru. Na jednu
cívku pak připadá menší napětí, čímž se jiskření kartáčů omezí.
30
U větších motorů se rovněž používají pomocné póly pro zrušení transformačního napětí a
kompenzační vinutí pro potlačení reakce kotvy.
3.3. Jednofázové komutátorové motory
3.3.1.
Jednofázový sériový univerzální komutátorový motor
Používá se pro pohon elektrického
ručního nářadí, vysavačů, kuchyňských spotřebičů. Tyto motory nemají kompenzační vinutí ani
pomocné póly a jsou většinou
dvoupólové.
Univerzální se nazývají proto, že
mohou být napájeny střídavým i
stejnosměrným proudem.
Ukázka univerzálního sériového
komutátorového motoru je na obrázku vpravo.
Charakteristika univerzálního motoru odpovídá sériovému stejnosměrnému motoru. Momentová
charakteristika ukazuje, že motor má velký záběrový
moment, který se zatížením klesá. Otáčky motoru lze
řídit předřadným rezistorem a nebo hospodárně
tyristorovým nebo triakovým regulátorem.
U univerzálních motorů jiskří uhlíkové kartáče. Jiskření se projevuje rušením sdělovacích a
automatizačních zařízení. Toto rušení se omezuje zapojením kotvy mezi cívky budicího vinutí
a použitím odrušovacích kondenzátorů (obrázek vlevo).
Ke zlepšení komutace komutátorových motorů, která je horší než komutace stejnosměrného
motoru, používáme u jednofázových strojů komutační póly a kompenzační vinutí, takže
uspořádání je stejné jako u kompenzovaného stejnosměrného sériového motoru. Větší motory
se spouštějí obvykle spouštěcím transformátorem.
3.3.2.
Jednofázové trakční motory
Jednofázový sériový motor má velký záběrový moment a používal se také jako trakční motor
u elektrických lokomotiv. Otáčky trakčního sériového motoru lze hospodárně regulovat
odbočkami napětí na transformátoru. Pro zlepšení komutace vyžadoval napájení střídavým
31
proudem nižší frekvence, např. 16 2/3 Hz. Vysoké napětí se v elektrické lokomotivě
transformuje na nižší hodnotu pro napájení hnacích sériových motorů. U nás se tyto motory
příliš nepoužívaly.
3.3.3.
Repulzní motor
Jedná se o typ elektrického komutátorového motoru pro použití na střídavý proud. Dříve se
používal jako trakční motor pro elektrické vlaky, byl ale nahrazen jinými typy motorů a
v současnosti má pouze historický význam. Statorové vinutí je připojeno přímo na síťové
napájení nižší frekvence a rotorové vinutí je připojeno ke komutátoru a kartáčům, podobně
jako u stejnosměrných motorů. Rotorové a statorové vinutí není u tohoto motoru vodivě
propojeno. Výhodou repulsního motoru byla plynulá mechanická regulace pomocí natáčení
uhlíkových kartáčů proti statoru. Nevýhodou je nižší účinnost a proudové nárazy spojené
s jiskřením při rozjezdech.
Motor má stator a rotor, které nejsou elektricky propojeny. Rotorový proud se generuje
indukcí. Rotorové vinutí je připojeno ke komutátoru, na který dosedá dvojice zkratovaných
kartáčů, které se natáčejí proti ose statoru. Natáčením kartáčů lze motor spustit, zastavit,
změnit rychlost i směr otáčení.
Osa kartáčů rovnoběžná s póly (magnetickou osou)
V případě, že osa kartáčů je ve směru magnetického pole,
kotva se chová jako elektromagnet – viz obrázek vlevo.
Stejné magnetické póly rotoru a statoru jsou proti sobě a
navzájem se odpuzují. Točivý moment je v této poloze
nulový. V této poloze motor nemůže pracovat.
Osa kartáčů kolmá na póly (magnetickou osou)
V případě, že kartáče jsou posunuty o 90 stupňů tak, aby magnetická osa byla kolmá k ose
statoru, navzájem se napětí indukované v cívkách ruší, vinutím neprochází proud a točivý
moment je opět nulový. Motor se chová jako vypnutý – viz obrázek vpravo.
Běh motoru
Natočíme-li kartáče z magnetické osy, bude se ve vinutí
rotoru indukovat napětí, které se objeví na svorkách
uhlíkových kartáčů. Kotvou začne procházet proud. Proud
v obvodu kotvy bude vytvářet vlastní magnetické pole a
kotva začne otáčet.
Směr otáčení je určen polohou kartáčů s ohledem na
magnetické pole statoru. V případě, že kartáče jsou
natočeny ve směru hodinových ručiček od hlavní
magnetické osy, motor se bude otáčet ve směru
hodinových ručiček. Pokud jsou kartáče posunuty proti
směru hodinových ručiček od hlavního magnetické osy,
motor se bude otáčet proti směru hodinových ručiček.
Záběrový moment motoru je určen úhlem natočení kartáčů
při spuštění motoru. Maximální točivý moment se získá při
32
natočení kartáčů o 45 stupňů. Natáčením kartáčů se řídí otáčky motoru.
Repulzní motor je na obrázku vpravo.
3.4. Trojfázové derivační komutátorové motory
3.4.1.
Trojfázový derivační komutátorový motor napájený do statoru
Pro tento motor se též používá
název Winterův – Eichbergův
Motor má na statoru střídavé
třífázové vinutí podobně jako
asynchronní motor.
Na komutátoru má pro každou
pólovou dvojici 3 nebo 6 řad
kartáčů. Kartáče jsou připojeny na jezdce sekundárního
vinutí řiditelného třífázového
transformátoru. Středy vinutí
jednotlivých fází jsou spojeny
do hvězdy. Pohybem jezdců
se mění velikost i směr napětí
přiváděného na kotvu.
Trojfázový proud vytvoří ve
statoru točivé magnetické pole
se synchronními otáčkami.
Jsou-li jezdce umístěny ve
středu vinutí, je napětí přiváděné z transformátoru nulové
a motor pracuje jako asynchronní s kotvou nakrátko.
Posunutím jezdců nahoru působí napětí transformátoru
proti napětí kotvy, zvětšuje se
skluz a otáčky klesají.
Posunutím jezdců dolů působí
napětí transformátoru
ve
stejném směru jako napětí
kotvy, skluz se zmenší,
dostává se do záporných
hodnot a otáčky motoru se
zvyšují.
Regulace je hospodárná, její
rozsah je až 1 : 10.
33
Motor má tvrdou derivační charakteristiku. Nevýhodou je vysoká cena motoru.
V současnosti jsou tyto složité motory nahrazeny jinými druhy pohonů, např. asynchronními
pohony s měniči kmitočtu.
3.4.2.
Trojfázový derivační komutátorový motor napájený do rotoru
Tento motor se rovněž
nazývá Schrageho.
Motor má na rotoru
třífázové vinutí vyvedené ke kroužkům, toto
vinutí je napájeno ze
sítě. V drážkách rotoru
je dále umístěno stejnosměrné vinutí, které je
připojené na komutátor.
Statorové vinutí je trojfázové a je připojeno ke
kartáčům na komutátoru. Pro každou dvojici
pólů jsou na komutátoru tři dvojice kartáčů
označené na obrázku A
a B.
Kartáče A i B se pomocí převodu navzájem proti sobě natáčejí o stejný úhel. Jsou-li kartáče
A i B na jedné lamele, je vinutí statoru spojeno nakrátko a motor pracuje jako asynchronní.
Proti běžným asynchronním motorům je rozdíl pouze v opačném uložení vinutí – na rotoru je
pracovní a na statoru rotorové.
Vzájemným posouváním kartáčů dochází k tomu, že napětí statoru působí na napětí kotvy.
Působí-li proti sobě, zvyšuje se skluz a otáčky klesají, působí-li ve stejném smyslu, skluz
klesá až do záporných hodnot a otáčky se zvyšují.
34
Nevýhodou motoru je jeho složitost vyplývající z
uložení rotorových vinutí a složitý mechanismus
natáčení kartáčů. Jeho výhodou je skutečnost, že
nepotřebuje řiditelný transformátor a má velký
rozsah regulace otáček. Trojfázové derivační
komutátorové motory jsou v současné době
nahrazovány stejnosměrnými motory napájenými
z řízených stejnosměrných usměrňovačů nebo
asynchronními pohony s měniči kmitočtu.
4. Měniče
4.1. Rotační měniče
Rotační měnič je točivý elektrický stroj nebo soustrojí k přeměně elektrické energie
v elektrickou energii s jiným napětím, druhem proudu, kmitočtem nebo počtem fází.
Motorgenerátory jsou tvořeny elektromotorem a generátorem na společném hřídeli.
Rotační svařovací agregát
Pro svářecí agregát je použit jako pohon asynchronní
motor s kotvou nakrátko a jako zdroj velkého svářecího
proudu je obvykle použito dynamo. Jako zdroj
svařovacího proudu je možné použít synchronní
generátor – alternátor. Střídavý proud alternátoru se
usměrní křemíkovými diodami.
Synchronní měniče
Synchronní měniče se skládají ze synchronních strojů s rozdílnými počty pólů. Bývají
používány většinou jako měniče kmitočtu, např. z 50 Hz na 40 Hz. Změna kmitočtu je možná
i s pomocí usměrňovače.
35
Rotační měniče s asynchronním pohonem
Používají se k napájení spotřebičů, které pro svoji funkci potřebují napětí o vyšším kmitočtu
(např. indukční pece). Jsou tvořeny asynchronním motorem, synchronním generátorem a
obvykle ještě derivačním dynamem, které vyrábí budicí proud pro generátor. Výsledný
kmitočet je dán poměrem počtu pólů synchronního generátoru a asynchronního motoru.
4.2. Leonardova skupina
Používá u strojů a zařízení, kde se požaduje široké rozmezí regulace otáček motorů vyšších
výkonů. Využívá se regulačních vlastností stejnosměrného motoru s cizím buzením, jako
zdroj napájecího stejnosměrného proudu se používá dynamo s cizím buzením, které je
poháněné asynchronním motorem. Jako zdroj budícího proudu se může použít napětí
z usměrňovače, častěji je použit budič. Jako budič se používá derivační dynamo nebo dynamo
s cizím buzením. U pohonů vyšších výkonů se regulace provádí na budiči dynama a budiči
motoru.
Při rozběhu motoru je stejnosměrný
motor
plně
nabuzen, dynamo je odbuzeno. Nabuzením dynama
se postupně zvyšuje napětí
na kotvě dynama a tím i na
kotvě motoru až do výše
jmenovitého napětí. Otáčky
motoru s napětím na kotvě
rostou.
Po dosažení jmenovitého
napětí kotvy se otáčky dále
zvyšují snižováním budícího proudu, až do dosažení
jmenovitých otáček motoru.
Hodnota budícího proudu
nesmí klesnout pod určitou
mez, aby se motor nadměrnými otáčkami nepoškodil.
Vzhledem k tomu, že budící
obvody spotřebují asi 10 % celkového výkonu, je regulace celkem hospodárná. Při řízení
budičů je výkon budících obvodů ještě minimálně 10 x menší.
36
Brzdění motoru probíhá tzv. rekuperací. Při brzdění si motor vymění funkci s dynamem.
Roztočený nabuzený motor pracuje jako zdroj napětí, který dodává proud do dynama, které
začne pracovat jako motor a má snahu přetočit pohánějící asynchronní motor do
nadsynchronních otáček. Ten začne vyrábět proud a dodávat do sítě, čímž se zbrzdí. Tento
proces probíhá i při rychlém snížení otáček motoru.
Leonardova skupina má široké
možnosti uplatnění. Nevýhodou je
malá energetická účinnost (potřeba
chodu asynchronního motoru), velké
rozměry a vysoká cena.
V současnosti jsou rotační pohony
nahrazovány řízenými usměrňovači
pro napájení stejnosměrných motorů
a nebo asynchronními motory
řízenými polovodičovými měniči
kmitočtu.
4.3. Polovodičové pohony stejnosměrných motorů
Jsou tvořeny kombinací motoru s cizím buzením a řídícího elektronického obvodu. Jejich
výhodou je nižší cena, malé rozměry a především vysoká energetická účinnost.
4.3.1.
Tyristorové řízené usměrňovače
Na obrázku je schéma jednoduchého tyristorového usměrňovače. Z průběhů napětí pro různé
úrovně sepnutí tyristoru je zřejmé, že výstupní napětí je značně zvlněné.
V trojfázových napájecích soustavách se nejčastěji používá můstkové zapojení tyristorů.
Trojfázový můstkový usměrňovač vytváří usměrněné napětí ze šesti sinusových průběhů, a to
ze tří sdružených napájecích napětí a tří sinusových napětí posunutých oproti sdruženým
napětím o 180°. Při řídicím úhlu α = 0° je tvořeno výstupní napětí kladnou obálkou
zmíněných šesti sinusových průběhů.
Příklad zapojení tyristorů a průběhu výstupního napětí je na obrázku.
37
4.3.2.
Stejnosměrné měniče napětí (pulzní měniče)
Pro svou funkci využívají tranzistory zapojené v obvodu stejnosměrného proudu, které spínají
v nastavených intervalech proud do motoru. Napětí na motoru a tím i jeho otáčky se řídí
šířkou impulzů.
Tranzistor má nízké ztráty ve dvou provozních stavech. Když je plně vypnutý, nebo když je
plně sepnutý. Když je plně vypnutý, je na něm napětí, ale neteče přes něj proud, takže jsou
v tomto stavu jeho ztráty nulové. Když je plně sepnutý, může přes něj téct proud, ale je na
něm pouze saturační napětí, které je poměrně nízké, takže jeho ztrátový výkon je v tomto
stavu rovněž nízký.
Na obrázku je příklad zapojení čtyřkvadrantového pulzního měniče používaného pro napájení
zejména stejnosměrných servomotorů s permanentními magnety, dále průběhy napětí a
proudu motoru pro jeden směr řízení.
38
4.4. Polovodičové pohony střídavých motorů
4.4.1.
Polovodičové stykače
Polovodičové stykače umožňují rychlé a nehlučné zapnutí třífázových
motorů a odporových zátěží. Zapnutí přitom probíhá automaticky
v optimálním časovém okamžiku a potlačuje nežádoucí proudové a
napěťové špičky. Používají se v případech, kdy je požadována vysoká
frekvence spínání, která přesahuje možnosti elektromechanických
spínacích prvků. Jsou odolné proti nárazům nebo vibracím. Jsou vhodné
pro použití v pracovním prostředí obsahujícím velké množství nečistot a
prachu.
4.4.2.
Softstartéry
Tyto spouštěče motorů ovládají napájecí napětí motoru při spouštění a
umožňují jeho plynulý rozběh. Softstartér plynule řídí napájecí napětí
třífázového motoru při rozběhu v závislosti na zátěžovém chování
pracovního stroje. Zvyšování otáček proto probíhá šetrným způsobem.
Výsledkem je odstranění mechanických rázů a potlačení proudových
špiček. Softstartéry jsou elektronickou alternativou ke klasickým
spouštěčům hvězda-trojúhelník.
39
4.4.3.
Měnič kmitočtu s napěťovým střídačem
Frekvenční měniče mění jednofázový nebo třífázový napájecí proud s konstantním napětím a
frekvencí na nový třífázový zdroj napětí, jehož napětí a frekvence jsou proměnné. Toto řízení
napětí a frekvence umožňuje plynulé řízení rychlosti třífázových motorů. Pohon může být
provozován se jmenovitým zatěžovacím momentem i při nízkých rychlostech.
Frekvenční měnič mění konstantní napětí napájecí sítě na stejnosměrné napětí. Z tohoto
stejnosměrného napětí vytváří pro trojfázový motor novou trojfázovou síť s proměnlivým
napětím a proměnlivou frekvencí. Přitom frekvenční měnič odebírá z napájecí sítě prakticky
pouze činný výkon (cos φ ~ 1). Jalový výkon potřebný pro provoz motoru dodává meziobvod
stejnosměrného napětí. Díky tomu je možné upustit od kompenzace účiníku cos φ na straně
síťového napájení.
Blokové schéma frekvenčního měniče je na následujícím obrázku.
V moderních pohonech se používají ve většině aplikací napěťové střídače. V současné době
se používají nejvíce měniče v uspořádání, které je znázorněno na následujícím obrázku.
Na vstupu měniče je neřízený usměrňovač, což je konstrukčně i ekonomicky nejvýhodnější.
Ve stejnosměrném meziobvodu je velký kondenzátor. Ten lze považovat za zátěž pro
usměrňovač a současně jako zdroj energie pro napěťový střídač. Spínače VT1 až VT6 jsou
pro malé a střední výkony tvořeny nejčastěji tranzistory IGBT a pro velké výkony GTO
tyristory.
40
Na dalším obrázku jsou charakteristiky udávající závislost točivého momentu na kmitočtu.
5. Použitá literatura a
informační zdroje
Ing. Josef Říha, Elektrické stroje a přístroje, 3. vydání, SNTL 1990
Peter Bastian, Praktická elektrotechnika. 2. upr. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2006, 303 s.
ISBN 80-867-0615-X.
Klaus Tkotz, Příručka pro elektrotechnika. 2. dopl. vyd. Praha: Europa-Sobotáles, 2006, 623
s. ISBN 80-867-0613-3.
Ing. Hubert Meluzin, Otázky a odpovědi u elektrotechniky III, vyd. ALFA Bratislava, 1981
Wikipedie – otevřená encyklopedie, http://cs.wikipwdia.org
Obrázky byly získány na webových stránkách:
•
ABB Asea Brown Boveri Ltd, www.abb.cz
•
Eaton Elektrotechnika s.r.o., www.eatonelektrotechnika.cz
•
Siemens AG, www.cee.siemens.com
•
PSP Pohony a.s., www.pohony.cz
•
Pohonnatechnika.cz, www.pohonnatechnika.cz
•
MM Průmyslové spektrum, www.mmspektrum.com
•
ATAS elektromotory Náchod a.s., www.atas.cz
•
Elektrorevue, www.elektrorevue.cz
•
Galerie fotografií na http://www.google.cz
41