NÁZEV ŠKOLY: S0Š Net Office, spol. s r.o, Orlová Lutyně AUTOR: Ing. Oldřich Vavříček NÁZEV: Podpora výuky v technických oborech TEMA: Základy elektrotechniky ČÍSLO PROJEKTU:CZ.1.07/1.5.00/34.0458

Elektrické stroje – základní pojmy Elektromotory

Základní pojmy Elektromotory patří také mezi elektrické stroje - zařízení, které mají velký význam. Z hlediska energetického je elektromotor stroj, který přeměňuje elektrickou energii na energii mechanickou. Lze tedy prohlásit, že elektromotor je základním prvkem v pohonech veškerých zařízení. Rozdělení těchto strojů můžeme provést z několika hledisek. Uveďme si jen několik příkladů: Podle počtu fází: trojfázové, jednofázové. Podle druhu proudu: střídavé, stejnosměrné  Podle otáček: synchronní, asynchronní. Podle konstrukce: komutátorové, s kotvou nakrátko, s vinutou kotvou. Z hlediska jednoduchosti konstrukce i významu jsou nejužívanější třífázové elektromotory s kotvou nakrátko. Skládají se z pevné části - statoru a rotující části - rotor(kotva). Opět je zde u obou částí magnetický obvod, který je složen s izolovaných plechů. Elektrický obvod statoru je tvořen vinutím z měděných vodičů, které jsou izolovány. Vinutí rotoru je tvořeno hliníkovým vinutím, které tvoří jeden závit - kotva nakrátko. Stator je od rotoru oddělen malou vzduchovou mezerou.

Elektromotor je napájen trojfázovým proudem a v dutině statoru vznikne točivé magnetické pole. Magnetický tok, který toto pole reprezentuje, se otáčí synchronní rychlostí. Na obrázku je naznačen princip vzniku točivého magnetického pole. Osy cívek fází L1, L2 a L3 svírají 120 stupňů a v uvedených okamžicích A, B, C, D má výsledné magnetické pole určitý směr. Vidíme, že opisuje kružnici, ale jeho velikost je stejná. Synchronní otáčky jsou dány frekvencí proudu, kterým je stator napájen a počtem pólových dvojic, což je parametr, který mám vypovídá o tom z kolika dílčích cívek je statorové vinutí tvořeno. Pro synchronní otáčky platí vztah: ns = 60.f/p (ot/min; Hz,-) f – frekvence p - počet pólových dvojic v technické praxi se počet otáček uvádí za minutu

𝒔= 𝒏 𝒔 −𝒏 𝒏 𝒔 𝟏𝟎𝟎 (%; ot/min,ot/min) Z uvedeného výrazu vidíme, že elektromotor, který má 1 pólovou dvojici(dvoupólový), má synchronní rychlost 3000 ot/min. Rotor se otáčí mechanickými otáčkami, které jsou o něco menší, než je synchronní rychlost magnetického pole. Říkáme, že rotor se otáčí asynchronní rychlostí. Rozdíl mezi těmito rychlostmi se nazývá skluz a je to poměr tzv. skluzových otáček k synchronním otáčkám, udává se v procentech. Skluz bývá u elektromotorů řádově několik procent: 𝒔= 𝒏 𝒔 −𝒏 𝒏 𝒔 𝟏𝟎𝟎 (%; ot/min,ot/min) Z hlediska užití elektrických motorů mají ještě význam tzv. komutátorové elektromotory, které se užívají k pohonu domácích spotřebičů - mixér, vysavač, vrtačka atd. u těchto motorů lze dosáhnout nadsynchronních otáček rotoru - více jak 3000 ot/min. Posledním druhem elektromotoru, který si zde uvedeme je jednofázový elektromotor, který dosahuje mechanické rychlosti otáček pod 3000 ot/min a používá se opět jako pohon menších domácích spotřebičů - sekačky, čerpadla, pračky.

Příklady Skluz elektromotoru s kotvou nakrátko s = 3,5 %, počet pólových dvojic p = 2. Určete mechanické otáčky rotoru. Vypočtěte skluz elektromotoru s kotvou nakrátko, jestliže počet pólových dvojic p = 1 a mechanické otáčky n = 2880 ot/min. Jaké jsou synchronní otáčky magnetického pole elektromotoru, jestliže se jedná o osmipólový stroj, frekvence je síťová. Popište využití elektromotorů v technické praxi z hlediska jejich konstrukce: třífázové elektromotory s kotvou nakrátko komutátorové elektromotory jednofázové elektromotory

ANOTACE Materiál lze použít jako základní seznámení žáků s problematikou nejdůležitějších elektrických strojů. V první části jsou základní vztahy a pojmy, které jsou nutné k pochopení účelu probíraného elektrického zařízení, jeho užití a rozdělení z několika hledisek. Ve druhé části jsou jednoduché příklady výpočtu, které doplňují teoretický úvod. Žáci tuto část zpracují samostatně. Také zde samostatně vyhledávají odpovědi na otázky, které souvisí s využitím daného elektrického stroje. Předpokládaný čas 45 min. CITACE ANTONÍN BLAHOVEC. Elektrotechnika 2: Pro SOŠ a SOU Podnázev. Praha: Informatorium., 2010. ISBN 978-80-7333-043-9.