Typy asynchronních motorů, druhy, jaké jsou motory

Střídavé motory, které ke své činnosti využívají točivé magnetické pole statoru, jsou v současnosti velmi rozšířené elektrické stroje. Ty z nich, ve kterých se rychlost rotoru liší od frekvence otáčení magnetického pole statoru, se nazývají asynchronní motory.

Vzhledem k velké kapacitě energetických systémů a velké délce elektrických sítí je dodávka energie spotřebitelům vždy prováděna na střídavý proud. Proto je přirozené usilovat o maximální využití střídavých elektromotorů. To vás, jak se zdá, osvobozuje od potřeby vícenásobných přeměn energie.

Střídavé motory jsou svými vlastnostmi a hlavně ovladatelností bohužel výrazně horší než stejnosměrné motory, proto se používají především v instalacích, kde není vyžadována regulace otáček.

Poměrně nedávno řízené AC systémy s připojením AC motorů frekvenční měniče. 

Indukční motor s kotvou nakrátko je rotační transformátor, jehož primárním vinutím je stator a sekundárním vinutím je rotor. Mezi statorem a rotorem je vzduchová mezera. Jako v každém skutečném transformátoru má každá cívka také svůj vlastní odpor.

Při připojení motoru k síti vzniká ve statoru magnetické pole, které se otáčí synchronně s frekvencí sítě. V důsledku jevu elektromagnetické indukce při působení magnetického pole statoru v elektricky uzavřeném vinutí rotoru, elektřina.

Indukovaný elektrický proud v rotoru vytvoří své vlastní magnetické pole, které interaguje s rotujícím magnetickým polem statoru. V důsledku toho se rotor začne otáčet a na hřídeli motoru se objeví mechanický moment úměrný proudu statoru.

Řezový model třífázového indukčního motoru

Charakteristickým znakem asynchronního motoru je, že v důsledku interakce polí statoru a rotoru je rychlost otáčení hřídele motoru o něco menší než frekvence napájecí sítě. Rozdíl mezi frekvencí sítě a rychlostí otáčení se nazývá uklouznutí.

Asynchronní motory jsou díky jednoduchosti výroby a vysoké spolehlivosti široce používány v různých odvětvích hospodářství a výroby. Mezitím existují čtyři hlavní typy indukčních motorů:

• jednofázový asynchronní motor s kotvou nakrátko;

• dvoufázový indukční motor s kotvou nakrátko;

• třífázový asynchronní motor s kotvou nakrátko;

• třífázový asynchronní motor s vinutým rotorem.

Jednofázový indukční motor obsahuje pouze jedno pracovní vinutí statoru, do kterého je za chodu motoru přiváděn střídavý proud.Ale pro nastartování motoru je na jeho statoru přídavné vinutí, které je přes kondenzátor nebo indukčnost krátkodobě připojeno k síti, případně je zkratováno. To je nezbytné pro vytvoření počátečního fázového posunu, aby se rotor začal točit, jinak by pulzující magnetické pole statoru nezatlačilo rotor na místo.

Rotor takového motoru, stejně jako jakýkoli indukční motor s veverkovým rotorem, je válcové jádro s lisovanými hliníkovými kanály, se společně lisovanými ventilačními žebry. Takový rotor klece nakrátko se nazývá rotor klece veverky. Jednofázové motory se používají v aplikacích s nízkým výkonem, jako jsou pokojové ventilátory nebo malá čerpadla.

Dvoufázové indukční motory jsou nejúčinnější při provozu v jednofázové síti střídavého proudu. Obsahují dvě pracovní statorová vinutí umístěná kolmo a jedno z vinutí je připojeno přímo k síti střídavého proudu a druhé přes kondenzátor s fázovým posunem, takže se získá točivé magnetické pole a bez kondenzátoru bude samotný rotor nehýbat.

Tyto motory mají také rotor s kotvou nakrátko a jejich použití je mnohem širší než u jednofázových. Nyní existují pračky a různé stroje. Dvoufázové motory pro napájení z jednofázových sítí se nazývají kondenzátorové motory, protože kondenzátor s fázovým posunem je často jejich nedílnou součástí.

Třífázový indukční motor obsahuje tři statorová vinutí přesazená vůči sobě, takže při připojení k třífázové síti jsou jejich magnetická pole vzájemně posunuta v prostoru o 120 stupňů.Když je třífázový motor připojen k třífázové síti střídavého proudu, vzniká rotující magnetické pole, které pohání rotor klece.

Vinutí statoru třífázového motoru lze zapojit do hvězdy nebo do trojúhelníku a pro napájení motoru do hvězdy je potřeba vyšší napětí než do trojúhelníku, a proto jsou na motoru specifikována dvě napětí například: 127 / 220 nebo 220/380. Třífázové motory jsou nepostradatelné pro pohon různých obráběcích strojů, navijáků, kotoučových pil, jeřábů atd.

Třífázový asynchronní motor s fázovým rotorem má stator podobný výše popsaným typům motorů, laminovaný magnetický obvod se třemi vinutími umístěnými v kanálech, ale hliníkové tyče nejsou zalité do fázového rotoru a kompletní - fázové třífázové vinutí je již položeno hvězdicové spojení… Hvězdicové konce vinutí fázového rotoru jsou vedeny ke třem sběracím kroužkům namontovaným na hřídeli rotoru a elektricky od ní izolovány.

1 — pouzdro s mřížkami, 2 — kartáče, 3 — zdvih kartáče s držáky kartáčů, 4 — čep pro upevnění kartáče, 5 — kartáče na kabely, 6 — blok, 7 — izolační pouzdro, 8 — sběrací kroužky, 9 — vnější kryt ložiska, 10 — čep pro upevnění skříně a vík ložisek, 11 — zadní koncový štít, 12 — cívka rotoru, 13 — držák cívky, 14 — jádro rotoru, 15 — cívka rotoru, 16 — štít na předním konci, 7 — vnější kryt ložiska, 18 — větrací otvory, 19 — rám, 20 — jádro statoru, 21 — čepy vnitřního víka ložiska, 22 — bandáž, 23 — vnitřní víko ložiska, 21 — ložisko, 25 — hřídel, 26 — kluzné kroužky, 27 — vinutí rotoru

Třífázové střídavé napětí je přiváděno do kroužků přes kartáče a spojení lze provést přímo i přes reostaty. Motory s rotačními motory jsou samozřejmě dražší, ale jejich Startovací moment zatížení je výrazně vyšší než u typů motorů s kotvou nakrátko. Díky zvýšenému výkonu a vysokému rozběhovému momentu našel tento typ motoru uplatnění v pohonech výtahů a jeřábů, tedy tam, kde se zařízení spouští pod zatížením, nikoli naprázdno.

Přečtěte si více o tomto typu motoru zde: Asynchronní elektromotory s vinutým rotorem

Viz také: Jak se indukční motory liší od synchronních motorů