Strojevi

Konstrukcija istosmjernih strojeva.Na dvopolnom statoru se nalaze polovi s uzbudnim namotom kroz koji teče istosmjerna struja tako da je polaritet polova stalan. Na rotoru su smještena 2 bakrena štapa spojena u jedan svitak s jednim zavojem. Krajevi tog svitka su spojeni na jedan bakreni prsten koji je podijeljen na dva međusobn izolirana dijela (kolektor). Na kolektor su prislonjeni nepomični odvodi dviju ugljenih četkica.

Načelo rada istosmjernih strojeva.Okreće li se rotor sa svitkom, u svitku će se inducirati EMS (E=Blv) koja će biti istog oblika kao i raspodjela mag. indukcije po obodu rotora. Kako su četkice nepokretne uvijek će pod istu četkicu doći ona lamela u koju je inducirana EMS istog smjera, kao na onoj koja je prije nje bila pod četkicom. Na taj način polaritet četkice ostje isti a za vanjski krug inducirana EMS je istosmjerna.

Načelo rada sinkronog stroja.Na utore u statoru uložen je trofazni namot koji se sastoji od triju međusobno jednakih namota. Osi faznih namota su razmaknute sa 2pi/3. Na rotoru se nalazi uzbudni namot napajanistosmjernom strujom preko kliznih prstena. Istosmjerna struja kroz uzbudni namot proizvodi stalno magnetomotornu silu.

Načelo rada A.M.U utore na statore smješten je namot koji omogučuje pojavu okretnog magnetskog polja kad ga priključimo na simetrični trofazni sistem struja. Okretno magnetsko polje vrti se brzinom n1 s ileva na desno. U trenutku priključka rotor miruje. Vodiči u utorima rotora presjecani su silnicama zog polja (okretnog magnetskog). Utim vodičima inducira se EMS koja kroz zatvoren namot rotora potjera struju. Pojavom te struje na svakom se vodiću rotora koji se nalazi u magn. polju statora, javlja sila koja ga nastoji pomaknuti ravno u smjeru okretanja magn. polja statora. Na taj način pojavio se na rotoru okretni moment i rotor se počne okretati.

Turbogeneratori (Generatori s neizraženim polovima, s.s.).Imaju konstantan zračni raspir između statora i rotora i veliku osnu dužine u odnosu na promjer. Pogonski stroj je velike brzine (parne i plinske brzine), 3000 okr/min.

Hidrogeneratori (generatori s izraženim polovima, s.s).Imaju malu brzinu vrtnje, velik broj polova i veliki promjer u odnosu na osnu duljinu. Pogonski stroj su hidroturbine. Stator se sastoji od kučišta, jezgre i namota. Jezfra se sastavlja od dinamo lima. Rotor hidrogeneratora ima konstruktivne dijelove: jezgru, polni nastavak, namot. Rotor turbogeneratora je izgrađen od tijela rotora duž kojeg su napravljeni utori za namot. Namot rotora je profilni bakreni vodič u obliku na koji se spajaju zavoji dva klizna prstena na koje se spajaju početak i kraj namota.

Sinkroni strojevi.Imaju konstantnu brzinu vrtnje. Sinkrone strojeve nazivamo takav izmjenični stroj kojem je brzina vrtnje n u strogo stalnom odnosu s frek. mreže. n=f/p [okr/sek] (p-broj pari polova). U pravilu se sinkroni strojevi uzbuđuju istosmjernom strujum ali se ponekad izrađuju s permanentnim magnetom. Najčešće se rade kao generatori izmjenične struje. Nepokretni dio stroja nazivamo stator a okretni rotor. Na rotor se smješta uzbudni namot koji se preko četkica i prstena napaja istosmjernom strujom iz posebnog izvora.

Komutacija.Promjena struje u svitku. Pri okretanju rotora a s njim i kolektora neprekidno se pod četkicama izmjenjuju lamele. Pri prijelazu s lamele 1 na almelu 2 četkica neko vrijeme kratkospaja obje lamele, dok se u svitku koji je vezan između tih lamela mijenja smjer struje. Ova promjena smjera struje kroz kartkospojeni svitak preko četkica na lamelama i sve popratne pojave čije su posljedice iskrenje na kolektoru nazivamo komutacija.Linearna, nadkomutacija, podkomutacija.

Konstrukcija istosmjernih strojeva.Stator je nepokretni dio kroz koji se zatvara konstantan magnetski tok(tok je vremenski nepromjenjiv te se zbog toga magnetska jezgra ne treba raditi od dinamo lima, kučište, jezgra, namot. Kučište je od lijevanog željeza i istovremeno je jezgra. Za smještanje uzbudnog namota i oblikovanje magn. polja na kučište se ugrađuju polovi sa polnim papučama na kraju. Glavni polovi su izrađeni od dinamo lima. Rotor je građen od dinamo lima. U utore na rotoru smješten je namot (indukt). Kolektor je konstruktivni dio strojeva. Na cilindrično tijelo od željeza učvršćuju se po obodu jedna do druge lamele od elektrolitskog bakra. Lamele su međusobno izolirane tincem koji je za 1-2 mm niži od površine lamela. Izolacija je mikanit (između tijela kolektora i lamele). Krajevi namota se meko leme na zastavice kolektora. Odvod i dovod struje na kolektor se obavlja preko četkice

Trofazni trans. 1. američki način kod kojeg se upotrebljavaju 3 odvojena jednofazna trans.
2. eu. način kod kojegse upotrebljava jedan jedinstveni trofazni namot. Prednost amer. Jeftinija rezerva (za rezervu ke potreban jedan jednofazni trans. dok kod europskog načina rezerva mora biti trofazni trans.), mogučnost transformiranja največih snaga, jer otpada problem prijevoza trans. Nedostatci: američki su 20% skuplji od EU.

Spoj u zvijezdu.Ostvaren je tako da se krajevi faznih namota međusobno kratkospoje. Mjesto kratkog spoja naziva se zvijezdište transformatora a iz zvjezdišta se može izvesti nulti vod.

Spoj u trokut.Kada kraj prvog namota spajamo s početkom drugog itd. Smjer EMS je od kraja do početka.





Mali sinkroni motori.1. Induktorski rotori. Grupa sinkronih motora s permanentnim magnetom na rotoru umjesto uzbude istosmjernom strujom nazivaju induktorskim motorima.
2. Grupa reluktantnih rotora nema na rotoru ni uzbude ni permanentnih magneta. Rotor je od mekog željeza oblikovan tako da u određenom smjeru u uzdužnoj osi ima izrazito visoku magnetsku vodljivost, a u poprečnoj osi ima lošu magn. vodljivost. Rotor se nastoji postaviti prema okretnom protjecanju statora tako da se os najveće magnetske osi nađe u osi protjecanja. Reluktantni rotori izvode se formiranjem istaknutih polova.
3. Histerezni rotori. Rotor ili sav ili jedan njegov dio je napravljenod materijala veoma izražene histereze.

Jednofazni asinkroni motor.Pomični namot na obodu statora je prostorno pomaknut prema glavnom namotu za 90°, čime je ispunjen uvjet da bude ostavren simetrični dvofazni rad rad elektromotora. Pomični namot služi samo zato da dobijemo pokretni moment, nakon pokretanja ga možemo isključiti a motor i dalje radi. Pomak u fazi između struja u glavnom i pomočnom namotu postižemo na 2 načina. Jedan je da se namot pomočne faze izvede s povečanim radnim otporom u odnosu na reaktanciju namota, a drugi da se u seriju s pomočnim namotom priključi na pogodan kondenzator.