Princip fungování elektrického motoru
Elektrický motor je zařízení, které přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii. Existuje tři hlavní typy elektrických motorů.
Strojní motor s napájením stejnosměrným proudem (DC).
Indukční motor.
Synchronní motor.
Všechny tyto motory fungují podle zhruba stejného principu. Princip fungování elektrického motoru závisí především na interakci magnetického pole s proudem.
Nyní si popíšeme základní pracovní princip elektrického motoru postupně pro lepší pochopení tématu.
Fungování DC motoru
Princip fungování DC motoru se v podstatě opírá o Flemingův levý pravidlo. V základním DC motoru je armatura umístěna mezi magnetickými póly. Pokud je cívkové zanožení armatury napájeno externím zdrojem stejnosměrného proudu, začne proud proudit skrz vodiče armatury. Protože vodiče vedou proud uvnitř magnetického pole, zažijí sílu, která tenduje k otáčení armatury. Předpokládejme, že vodiče armatury pod severními póly magnetu pole vedou proud dolů (křížky) a ti pod jižními póly vedou proud nahoru (tečky). Použitím Flemingova levého pravidla lze určit směr síly F, kterou zažijí vodiče pod severními póly, a sílu, kterou zažijí vodiče pod jižními póly. Zjistíme, že v jakémkoliv okamžiku síly, které zažijí vodiče, jsou takové, že tendují k otáčení armatury.
Když dojde k tomuto otáčení, vodiče pod severními póly přejdou pod jižní pól a vodiče pod jižními póly přejdou pod severní pól. Když vodiče přecházejí od severních pólů k jižním a od jižních pólů k severním, směr proudu skrz ně je obrácen pomocí komutátoru.
Díky tomuto obrácení proudu vodiče pod severními póly vedou proud dolů a vodiče pod jižními póly vedou proud nahoru, jak je znázorněno na obrázku. Proto každý vodič pod severním pólí zažije sílu ve stejném směru a totéž platí pro vodiče pod jižními póly. Tento jev pomáhá vyvinout spojitý a jednosměrný točivý moment.
Fungování indukčního motoru
Fungování elektrického motoru v případě indukčního motoru je mírně odlišné od DC motoru. U jednofázového indukčního motoru, když je jednofázové napájení podáno statorovému zanožení, vzniká pulzující magnetické pole, a u trojfázového indukčního motoru, když je trojfázové napájení podáno trojfázovému statorovému zanožení, vzniká rotující magnetické pole. Rotor indukčního motoru může být buď zavíjený nebo druh hadí klece. Jakýkoli by byl typ rotoru, vodiče na něm jsou na koncích krátkozamknuty, aby tvořily uzavřený obvod. Díky rotujícímu magnetickému poli proudí tok fluxu skrz vzduchovou mezera mezi rotořem a státorem, projde povrchem rotoru a tak pronikne vodiče rotoru.
Podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce by v uzavřených vodičích rotoru měl být indukován proud. Množství indukovaného proudu je úměrné rychlosti změny propojení fluxu v čase. Tato rychlost změny propojení fluxu je úměrná relativní rychlosti mezi rotořem a rotujícím magnetickým polem. Podle Lenzova zákona se rotor pokusí snížit každou příčinu vytváření proudu v něm. Proto se rotor otáčí a snaží dosáhnout rychlosti rotujícího magnetického pole, aby snížil relativní rychlost mezi rotořem a rotujícím magnetickým polem.
Princip fungování trojfázového indukčního motoru – Video
Fungování synchronního motoru
U synchronního motoru, když je vyvážené trojfázové napájení podáno stacionárnímu trojfázovému statorovému zanožení, vzniká rotující magnetické pole, které se otáčí s synchronní rychlostí. Pokud je nyní umístěn elektromagnet uvnitř tohoto rotujícího magnetického pole, je magneticky zamčen s rotujícím magnetickým polem a tento elektromagnet se otáčí s rotujícím magnetickým polem stejnou rychlostí, tedy synchronní rychlostí.
Prohlášení: Respektujte původ, kvalitní články jsou hodné zveřejnění, pokud dojde k porušení autorských práv, prosím, kontaktujte nás pro odstranění.
