Asynchronní elektromotory

Konstrukce trojfázového motoru
Pro svou konstrukční jednoduchost a provozní spolehlivost je trojfázový motor nejpoužívanějším elektrickým motorem. Snadno se obsluhuje, jeho rychlost otáčení se při proměnlivém zatížení téměř nemění a vyhovuje, pokud se nevyžaduje řízení rychlosti otáčení.

Statorové kostry (4) bývají nejčastěji litinové. Plechy statoru (6) malých motorů drží v kostře pouze třením. Trojfázové vinutí (8) z izolovaných vodičů je uloženo v drážkách (10) na vnitřním obvodu statorových plechů (6). Vinutí je uspořádáno tak, že jakmile je napájeno trojfázovým proudem, vytvoří točivé magnetické pole.

Pro větší náhled kliknout.
Řez indukčním trojfázovým motorem: 1- kryt ventilátoru, 2 - ventilátor, 3 - ložiskový štít, 4 - kostra statoru, 5 - závěsné oko, 6 - plechy statoru, 7 - plechy rotoru, 8 - vinutí statoru, 9 - hřídel, 10 - drážky pro vinutí, 11 - patka pro upevnění, 12 - drážka pro klín

Plechy jsou tlusté 0,5mm a izolované lakem. Vzduchová mezera mezi statorem a rotorem je co nejmenší s ohledem na přesnost výroby a bezpečnost provozu, aby magnetický odpor, a tím i magnetizační proud byly co nejmenší. V dutině statoru se otáčí rotor, který je stejně jako stator z plechů. Rotorové plechy (7) malých motorů se nasazují přímo na hřídel (9), který je bud' vroubkován, nebo má drážku (12) pro pérový klín. U větších průměrů se plechy nasazují na lité nebo svařované hvězdice, které jsou naklínovány na hřídeli.

Motory s kotvou nakrátko mají drážky rotoru vyplněny měděnými tyčemi. Po obou stranách rotoru jsou tyče spojeny měděnými kruhy. Tyče a kruhy tvoří klec. Dnes se používají lité hliníkové klece. Tyče, kruhy i větrací lopatky na kruzích se odlévají současně. V současnosti se většinou konstruují motory s povrchovým chlazením. Motor je úplně uzavřený, statorový svazek (paket) plechů je nalisován do litinové kostry, na jejímž povrchu jsou přilita chladicí žebra. Větrák je vně na zadní straně motoru a fouká chladicí vzduch na žebra.

Konce cívek statorového vinutí jsou vyvedeny ke svorkám svorkovnice. Statorové vinutí můžeme spojit do hvězdy nebo do trojúhelníka.

 
hvězda                                                     trojúhelník
Možnosti zapojení statorového vinutí

Působení motoru
Statorové vinutí napájené trojfázovým proudem budí točivé magnetické pole. Cívky první fáze A-AO, druhé fáze B-BO a třetí fáze C-CO jsou proti sobě natočeny o 120°. Rozpětí cívek je 1/2 obvodu. U čtyřpólového stroje je rozpětí 1/4 obvodu, u šestipólového 1/6 obvodu (60°) atd. Za jeden kmit střídavého proudu se magnetické pole pootočí o dvě pólové rozteče, tedy u dvoupólového stroje o celý obvod, u čtyřpólového stroje o 1/2 obvodu, u šestipólového stroje o 1/3 obvodu. Otáčky čtyřpólového stroje jsou pak vůči dvoupólovému stroji poloviční, u šestipólového stroje třetinové.

Pro větší náhled kliknout.
Schematické znázornění trojfázového vinutí dvoupólového motoru

Točivý moment vzniká působením točivého magnetického pole na magnetické pole rotoru, vytvořené proudem indukovaným v rotoru. Rotor se otáčí ve směru točivého pole. Energie se přenáší ze statoru do rotoru pouze indukcí, a proto se tyto motory nazývají indukční. Aby se proud indukoval ve vinutí rotoru, musí točivé pole stále protínat vinutí rotoru a rotor se musí točit pomaleji než točivé magnetické pole.

Pro větší náhled kliknout.
Schéma vinutí trojfázového čtyřpólového motoru

Rozdíl mezi rychlostí točivého magnetického pole a rychlostí rotoru je tzv. skluzová rychlost otáčení. Poměr rozdílu otáček točivého magnetického pole statoru (tzv. synchronních otáček) a skutečných otáček rotoru je skluz a vyjadřujeme jej obvykle v procentech. U malých motorů bývá skluz až 10%, u největších motorů i pod 1%. Rotor má skluz a otáčí se tedy asynchronně, proto se indukční motory v praxi často nazývají také asynchronní.

Ing. František Krejčí