#EH: Stejnosměrné stroje jak se o nich psalo kdysi ...
reklama
Popis a působení stejnosměrného stroje
Každý stejnosměrný stroj může pracovat jako motor i jako generátor.
Stator tvoří část magnetického obvodu. Malé stroje mají obvykle ocelolitinovou kostru (8), magnetový věnec - jho, ve tvaru jednoduchého prstence s přilitými připevňovacími patkami (1). K magnetovému věnci jsou přišroubována jádra pólů magnetů (9) s budícími cívkami (11).
Pro větší náhled kliknout.
Podélný řez stejnosměrným strojem:1 - patka motoru, 2 - ložiskový štít, 3 - kryt ložiska, 4 - drážka pro péro, 5 - hřídel, 6 - ventilátor, 7 - větrací otvory, 8 - magnetový věnec, 9 - pól magnetu, 10 - plechy kotvy, 11 - budící cívka statoru, 12 - rotor (kotva), 13 - pružina kartáče, 14 - držák kartáče, 15 - kartáč, 16 - kuličkové ložisko, 17 - zadní štít, 18 - komutátor, 19 - svorkovnice
Při otáčení je pod záporným kartáčem vždy lamela, ke které je připojena strana cívky, která je v oblasti severního pólu. Současně je pod kladným kartáčem vždy lamela, k níž je připojena strana cívky, která je v oblasti jižního pólu. Polarita na kartáčích se tedy nemění, napětí na kartáčích je stále stejného směru a vnějším obvodem prochází stejnosměrný proud. Jsou-li strany cívky mezi póly, napětí se v nich neindukuje. Na obrázku je naznačen průběh usměrněného (komutovaného) napětí (V). Tento průběh napětí je nevhodný, protože napětí značně kolísá.
Ve skutečnosti je na kotvě více cívek připojených k lamelám komutátoru. Cívky jsou spojeny "za sebou". Indukovaná napětí jsou však proti sobě posunuta a výsledné napětí je tím stejnoměrnější, čím má stroj více cívek a lamel. Na následujícím obrázku je znázorněn průběh napětí tří cívek vzájemně posunutých o 1/3 obvodu.
Indukované napětí dynama je dáno vztahem:
kde: ck je konstrukční konstanta závislá na druhu vinutí, počtu pólů a počtu vodičů na kotvě,
Φ - magnetický tok ve vzduchové mezeře,
n - otáčky rotoru.
Ze vztahu je patrné, že napětí se dá regulovat při stálé rychlosti změnou magnetického toku, tj. změnou budícího proudu - buzením.
Točivý moment stejnosměrného motoru je dán vztahem:
Reakce kotvy
Prochází-li vodiči kotvy proud, vytvoří se magnetické pole kotvy, které je kolmé na pole magnetů. Pole kotvy je závislé na velikosti proudu kotvy a jeho působení se nazývá reakce kotvy.
Na následujícím obrázku je znázorněno pole dvoupólového stroje nezatíženého (a), pole kotvy (b), je-li budící vinutí bez proudu, a výsledné magnetické pole (c) při zatížení.
Příčný magnetický tok kotvy deformuje a zeslabuje magnetický tok hlavních magnetů. Neutrální osa, která je při chodu naprázdno v příčném směru, se při zatížení vysunuje z tohoto směru:
- u dynama ve směru otáčení kotvy a
- u motoru proti směru otáčení kotvy.
Aby kartáče na komutátoru nejiskřily, je nutné osu kartáčů posunout do neutrální osy zatíženého stroje. U menších strojů jiskření zmenšujeme jen posunutím kartáčů do neutrální polohy při zatížení. U větších strojů se provádí kompenzace pomocnými (komutačními) póly. Jsou to úzké póly umístěné mezi hlavními póly. Aby magnetické toky reakce kotvy a kompenzace byly stejné při všech zatíženích, musí se vinutí komutačních pólů budit zatěžovacím proudem kotvy, tj. zapojit je v sérii.
Elektrotechnika, Fr. Krejčí, str. 26
TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
---|---|