Stejnosměrné stroje Stejnosměrné stroje jsou elektrické točivé stroje, které mají na vyniklých pólech statoru umístěno budící vinutí a vývody cívek rotorového vinutí jsou připojeny k lamelám komutátoru. Vinutí rotoru a budící vinutí nemusejí být galvanicky spojena.

Princip stejnosměrného stroje

Rozdělení stejnosměrných strojů Základní rozdělení: Dynama – mění mechanickou energii elektromechanickou indukcí na energii elektrickou, vyrábí stejnosměrný proud. Stejnosměrné motory – pracují na principu silového účinku magnetického pole na vodič, kterým prochází stejnosměrný proud. Rozdělení podle druhu a zapojení budícího vinutí: S cizím buzením – budící vinutí je napájeno z cizího zdroje a není galvanicky spojeno s kotvou S derivačním buzením – budící vinutí je připojeno paralelně ke kotvě Se sériovým buzením – budící vinutí je připojeno do série s kotvou Se smíšeným buzením – část budícího vinutí je spojena do série s kotvou a část paralelně ke kotvě

Dynamo s cizím buzením US = U0 – RiI US – svorkové napětí zdroje Umožňuje plynulé řízení napětí od nuly až po jmenovité napětí Lze ho snadno reverzovat Má malý pokles napětí při zatížení – je to tvrdý zdroj Musí mít pomocný zdroj pro buzení Používá se v regulačních obvodech US = U0 – RiI US – svorkové napětí zdroje U0 – svorkové napětí naprázdno Ri – vnitřní odpor dynama I – proud odebíraný z dynama Vnější zatěžovací charakteristika Generátor Regulátor Budící vinutí Budič

Dynamo s derivačním buzením Horší možnost řízení Má malý pokles napětí při zatížení – je to tvrdý zdroj Musí mít pomocný zdroj pro buzení Použití například jako budič synchronních alternátorů

Dynamo se sériovým buzením Napětí na výstupních svorkách se velmi mění se zatížením Dynamo se při chodu naprázdno nenabudí, musíme ho zatížit Vyskytuje se v elektrické trakci – stejnosměrné motory pracují v některých provozních stavech jako dynama (např. při brzdění)

Kompaudní dynamo Při zvětšujícím se napětí kryje sériové buzení úbytky napětí Používá se kombinace cizího buzení a sériového nebo derivačního a sériového buzení Lze ho použít jako tvrdý zdroj stejnosměrného napětí (charakteristika „a,b“) Protikompaudní dynamo (charakteristika „c“) napětí při zatížení klesá rychleji než u derivačního dynama – využití v agregátech pro obloukové svařování

Motor s cizím buzením Budící magnetický tok je nezávislý na napětí kotvy, buzení je stálé Otáčky motoru závisí na svorkovém napětí Umožňuje řídit otáčky v širokém rozmezí Brždění je hospodárné, může být rekuperací US = Ui + ΔU

Motor s derivačním buzením Otáčky řídíme změnou budícího proudu Motor má stálé otáčky i při velkých změnách zatížení Není citlivý na změny síťového napětí Lze ho hospodárně brzdit Použití tam, kde není třeba otáčky v širokých mezích

Motor se sériovým buzením Má všechna vinutí zapojena do série Rekuperaci nelze využít Směr otáčení se mění záměnou přívodů k buzení nebo ke kotvě Používá se v elektrické trakci, pro pohony jeřábů nebo jiné pohony

Motor s kompaudním buzením Motor má paralelní i sériové buzení (smíšené buzení) Buzení mohou vytvářet magnetické toky stejného nebo opačného směru Magnetické toky v obou vinutích musí mít stále stejný směr Směr otáčení lze měnit přehozením přívodů pouze ke kotvě Brzdíme změnou polarity budícího vinutí Lze použít rekuperaci, musíme ovšem zkratovat sériové budící vinutí

Leonardova skupina Využívá vlastnosti motoru s cizím buzením pro řízení otáček napětím Využití pro plynulé a hospodárné řízení otáček v širokém rozmezí Změnu směru otáček řídíme změnou proudu v budícím vinutí dynama Brzdit lze rekuperací, dynamo a motor si vymění funkce Možnost využití u velkých soustrojí Nevýhodou jsou značné rozměry a menší účinnost

Malé stejnosměrné motorky Široké využití v domácích spotřebičích, v automatizaci, v dronech apod. Můžeme plynule řídit otáčky v širokém rozsahu Mají velký záběrný moment Mají při své váze velkou účinnost (jsou lehké)

Zdroje: Říha, Josef. Elektrické stroje a přístroje. Praha: SNTL 1990. ISBN 80-03-00315-6 Voženílek, Ladislav. Kurs Elektrotechniky. Praha: SNTL 1988. Janoušek, Josef a Suchánek Vladimír. Základy silnoproudé elektrotechniky. Praha: ČVUT 1992. ISBN 80-01-00834-7 Heřman, Josef. Příručka silnoproudé elektrotechniky. Praha: SNTL 1986