Kapitola 4: Asynchronní elektromotor třífázový
Konstrukce
Asynchronní elektromotor třífázový se skládá ze statoru a rotoru.
Stator je tvořen elektrotechnickými plechy naskládanými na sebe do tvaru dutého válce. Po vnitřním obvodu jsou drážky. V drážkách je uloženo třífázové vinutí vzájemně posunuté o 120°. Začátky vinutí U1, V1, W1 a konce vinutí U2, V2, W2 jsou vyvedeny na svorkovnici. Spojíme-li konce těchto tří vinutí vznikne zapojení vinutí do hvězdy (obr. 4.1). Spojíme-li konec jednoho vinutí se začátkem následujícího vinutí vznikne zapojení vinutí do trojúhelníka (obr. 4.2).
Obr. 4.1 Zapojení vinutí do hvězdy
Obr. 4.2 Zapojení vinutí do trojúhelníka
Rotor je tvořen svazkem elektrotechnických plechů připevněných na hřídeli elektromotoru. Po obvodu jsou drážky. V drážkách jsou uloženy navzájem spojené vodiče. Vodiče jsou tvořeny hliníkovými nebo měděnými tyčemi spojenými na svých koncích zkratovacími kroužky – klecové vinutí (obr. 4.3).
Obr. 4.3 Rotor asynchronního motoru – klecové vinutí
Princip činnosti
Po zapnutí elektromotoru se vytvoří ve statoru točivé magnetické pole. Točivé magnetické pole začne ve vodičích rotoru vlivem elektromagnetické indukce indukovat napětí. Rotorem začne procházet střídavý elektrický proud, který vyvolá vznik magnetického pole.
Silové účinky magnetického pole vyvolají točivý moment, který uvede rotor do otáčivého pohybu ve směru otáčení točivého magnetického pole statoru (obr. 4.4).
Aby vznikal točivý moment, musí točivé magnetické pole statoru indukovat napětí v rotoru. Otáčky rotoru musí být proto stále menší než otáčky točivého magnetického pole statoru. Pokud by otáčky rotoru dosáhly otáček točivého magnetického pole statoru, klesl by točivý moment na nulu. Ve skutečnosti otáčky rotoru nikdy nedosáhnou otáček točivého magnetického pole statoru vlivem např. tření na hřídeli, odporu vzduchu apod. Rozdíl otáček rotoru n a otáček točivého magnetického pole statoru ns se nazývá skluz s. Udává se jako poměrná, nebo procentní hodnota synchronních otáček:
n – počet otáček rotoru; ns – počet otáček točivého magnetického pole statoru; s – skluz;
Úlohy
Úloha 4.1 Dvoupólový asynchronní elektromotor třífázový připojený k 50 Hz elektrické síti má 2850 otáček za minutu. Určete počet otáček točivého magnetického pole statoru. Určete skluz rotoru.
Řešení úlohy
Odpověď: Točivé magnetické pole statoru bude mít 3000 otáček za minutu a skluz rotoru bude 5 %.
Úloha 4.2 Čtyřpólový asynchronní elektromotor třífázový připojený k 50 Hz elektrické síti má 1450 otáček za minutu. Určete počet otáček točivého magnetického pole statoru. Určete skluz rotoru.
Řešení úlohy
Odpověď: Točivé magnetické pole statoru bude mít 1500 otáček za minutu a skluz rotoru bude 3,33 %.
Úloha 4.3 Šestipólový asynchronní elektromotor třífázový připojený k 50 Hz elektrické síti má skluz rotoru 5 %. Určete počet otáček rotoru.
Řešení úlohy
Odpověď: Rotor bude mít 950 otáček za minutu.
Fotografie
Stator
Rotor
Elektromotor
