Villanymotor tekercsösszekötő lemez információ: Átfogó útmutató

A modern ipari termelésben a hajtástechnika a gépek "izomzata", alapvetően meghatározva a rendszerek hatékonyságát és üzembiztonságát. Az IRAMKO cégcsoport már 2002 óta foglalkozik hajtástechnikai elemek értékesítésével, melyek között megtalálhatóak hajtóművek, villanymotorok, orsós emelők, lineáris aktuátorok és számos más hajtástechnikai komponens. Ahhoz, hogy a megfelelő villanymotort válasszuk ki egy adott alkalmazáshoz, fontos megérteni a különböző motortípusok működési elvét, felépítését, valamint a tekercsösszekötő lemezek szerepét és a tekercselés ellenőrzési módjait. Kiss László, hajtástechnikai szakértő szerint, még a tapasztalt szakemberek is belefuthatnak olyan hibákba, amelyek ezzel az egyszerű útmutatóval könnyedén elkerülhetők.

Villanymotorok és hajtástechnikai megoldások: A precíz mozgásátvitel alapjai

A hajtástechnika kulcsfontosságú a mechanikus mozgásátvitel minden területén, legyen szó egy egyszerű szállítószalag mozgatásáról vagy bonyolult, összehangolt gépmozgásokról. A villanymotorok feladata, hogy az elektromos energiát mechanikai energiává alakítsák a tengely forgatásával, amely mágneses mező használatának köszönhetően lehetséges. Az IRAMKO Hajtástechnika divíziója teljes körű megoldást kínál, kiemelt figyelmet fordítva a hosszú élettartamra és a könnyű karbantarthatóságra.

Hajtóművek és típusai

A hajtóművek széles választéka teszi lehetővé az optimális választást a legkülönbözőbb igényekhez. Az Iramko által forgalmazott hajtómű típusok magukba foglalják a homlokkerekes vagy egyenes kihajtású hajtóműveket, a kúpkerekes hajtóműveket, csigahajtóműveket, csigahomlokkerekes hajtóműveket, feltűzhető hajtóműveket, ipari hajtóműveket, szöghajtóműveket (sarok hajtóműveket), bolygóhajtóműveket, keverő hajtóműveket, szervó hajtóműveket, robbanásbiztos hajtóműveket és extruder hajtóműveket.

• Csigahajtóművek: Ideálisak helytakarékos megoldásokhoz és kedvező árfekvésű lassító hajtásokhoz.
• Homlokkerekes és kúpkerekes hajtóművek: Magas hatásfokú, nagy nyomatékátvitelre tervezett egységek folyamatos ipari üzemre.
• Bolygóhajtóművek: Precíziós mozgásokhoz, ahol a nagy nyomaték és a kompakt méret elengedhetetlen.

Villanymotorok és típusai

A villanymotorok esetében is széles a kínálat, hogy minden alkalmazáshoz megtalálható legyen az optimális megoldás. Villanymotor típusaink között szerepelnek az aszinkron háromfázisú villanymotorok, egyfázisú villanymotorok, fékes villanymotorok, egyenáramú villanymotorok (DC villanymotorok), pólusváltós villanymotorok (Dahlander villanymotorok), alacsony magasságú villanymotorok, frekvenciaváltós villanymotorok (frekvenciaváltóval egybeépített villanymotorok) és robbanásbiztos villanymotorok.

• Egyfázisú aszinkron villanymotor: Ezek az eszközök általában körülbelül 2 kW teljesítményt nyújtanak, ami a legtöbb háztartási készülék számára elegendő. Az egyfázisú motorok hasonló felépítésűek, mint a háromfázisú motorok, azonban indításhoz kondenzátort és egy indítótekercselést használnak. Az indítótekercset csak a motor beindításához használják, majd le kell kapcsolni, hogy elkerüljék a túlmelegedést és kiégést.
• Frekvenciaváltós villanymotor: Ezek a motorok frekvenciaváltóval vannak egybeépítve, ami lehetővé teszi a motor fordulatszámának pontos szabályozását.
• Egyenáramú villanymotor (DC villanymotor): Egyenárammal működnek, és különösen alkalmasak olyan alkalmazásokra, ahol pontos fordulatszám-szabályozás és magas indítónyomaték szükséges.
• Aszinkron háromfázisú villanymotor: Az aszinkron háromfázisú mókuskerék vagy tekercselt motorok a leggyakoribbak az iparban. Ez elsősorban egyszerű kivitelüknek, könnyű kezelhetőségüknek és az egyfázisú motoroknál jóval nagyobb teljesítménynek köszönhető. Kompresszorokban, esztergákban, marógépekben és sok más eszközben használják őket. A háromfázisú mókuskerekes indukciós motor egy rotorból és egy állórészből áll, fogakkal és résekkel. A tekercseket a résekbe helyezzük. A rotor esetében ezek alumínium vagy réz rudak, amelyek összekapcsolják a két gyűrűt. Ezáltal ketrecre hasonlító formát alkotnak.

Hajtáselemek és lineáris rendszerek

Egy hajtásrendszer csak annyira erős, mint a leggyengébb láncszeme. Ezért kiemelt minőségű hajtáselemeket forgalmaznak, amelyek biztosítják a veszteségmentes és csendes erőátvitelt. Ezek közé tartoznak a szíjtárcsák, szíjak (lapos szíj vagy ékszíj), szíjfeszítők, láncfeszítők, lánckerekek, láncok (görgősláncok), fogaskerekek, fogaslécek, kúpfogaskerekek, fogazott szíjtárcsák, fogazott szíjak, fogazott rudak, kúpos illesztőhüvelyek, kúpos szorítóhüvelyek, kúpos szorítók, tengelykapcsolók (kuplungok), csapágyak, támcsapágyak és motorfelfogató talplemezek.

• Szíjhajtások és lánchajtások: Görgősláncok, lánckerekek, ékszíjak és fogazott szíjtárcsák minden méretben.
• Tengelykapcsolók: Nyomatékhatárolók és rugalmas kuplungok a hajtáslánc védelme érdekében.
• Lineáris elemek: Trapézmenetes orsók és golyósorsók a precíz lineáris pozicionáláshoz.
• Emelőrendszerek: Komplett orsós emelőberendezések a néhány kilogrammtól a több tonnás terhek mozgatásáig.

A villanymotorok felépítése és működési elve

A villanymotorok elektromágneses működéselvű gépek, melyekben a mágneses tér segítségével alakul át az elektromos energia mechanikai munkává. A motorok működésének alapja a mágneses tér létrehozása (gerjesztése) és annak változtatása az állórészhez vagy a forgórészhez képest.

Elektromágneses motorok osztályozása és felépítése

Az elektromágneses motorok két fő részre oszthatók: az állórészre és a forgórészre. A forgómozgású motorok egy csőszerű részből és egy hengerszerű részből állnak. Általában a csőszerű rész a külső környezethez rögzített állórész, amelyben a hengerszerű rész forog, de a szerepek felcserélődhetnek, tipikusan a kerékagy motorok és a ventillátorok esetén, de ide tartoznak az ún. vasmag nélküli motorok is.

Az állórész szerkezete lényegében megegyezik a szinkrongép állórészével. Az állórészház kis teljesítmények esetén (1-2 kW-ig) legtöbbször alumíniumöntvény, nagyobb gépeknél öntöttvas, ill. hegesztett acélszerkezet. A házban helyezkedik el az egymástól elszigetelt dinamólemezekből épített, hornyolt vasmag. A hornyokban elhelyezkedő háromfázisú tekercselésnek általában mind a hat végét kivezetik az állórészen lévő, csavarokkal lezárt kapocsházba. A szigetelő anyagú kapocstáblán a tekercskivezetésekhez csavarkötéssel lehet csatlakoztatni a hálózatot.

A forgórész két változatát különböztetjük meg: a csúszógyűrűs (más néven tekercselt) és a kalitkás (más néven rövidrezárt) forgórészt.

• Csúszógyűrűs forgórész: A vasmag hornyaiban szigetelt rézvezetőből készült, háromfázisú tekercselés van. A tekercselés három kivezetése a tengelyre szerelt, a tengelytől és egymástól is elszigetelt, három bronz csúszógyűrűhöz csatlakozik. Összeszerelt gépeknél a csúszógyűrűkhöz szénkefék csatlakoznak.
• Kalitkás forgórész: A vasmag hornyaiba egy-egy szigeteletlen, viszonylag nagy keresztmetszetű vezető (rúd) kerül. A rudak a vasmag két végén ún. rövidrezáró gyűrűkhöz csatlakoznak. A kalitkát kb. 10 kW teljesítményig alumíniumöntéssel készítik. Nagyobb teljesítmények esetén a hornyokba rézből készült rudakat tolnak és ezeket keményforrasztással a réz rövidrezáró gyűrűkhöz kötik. A kalitkás gépek olcsóbbak és üzembiztosabbak a csúszógyűrűs motoroknál.

Mágneses tér és nyomatékképzés

Az elektromágneses motorok működésében a mágneses tér létrehozása és az induktív kölcsönhatás kulcsfontosságú. A mágneses indukcióvonalak mindig zárt görbét alkotnak. A mágneses tér leírására két különböző fizikai mennyiséget használunk: a mágneses indukciót, amely a teljes mágneses teret írja le, és a mágneses térerősséget, amely csak az ún. külső áramok hatását veszi figyelembe.

A nyomatékképzés szempontjából a mágneses indukció a meghatározó. Az a cél, hogy a lehető legkisebb gerjesztéssel a lehető legnagyobb mágneses indukciót hozzuk létre, és ez az oka, hogy az elektromágneses motorokat ferromágneses anyagból készítjük. Ferromágneses anyagok esetén a telítődés mentes állapotban ugyanazt a mágneses indukciót akár több nagyságrenddel kisebb gerjesztő árammal tudjuk létrehozni, és a szórt fluxust is jelentősen le lehet csökkenteni. Természetesen konstrukciós okokból az álló- és forgórész között szükségszerűen van légrés, de a mágneses kör szempontjából az a cél, hogy a légrés legyen olyan kicsi, amennyire technológiailag megoldható.

Indítónyomaték és szlip

Az aszinkron motorok egyik legjellemzőbb tulajdonsága, hogy csak szinkronnál kisebb fordulatszámmal képes üzemelni. Ebből adódik a gép aszinkron elnevezése. A szinkron fordulatszámtól való eltérést a szlippel (csúszás) jellemezzük, amely megmutatja, hogy a motor tényleges fordulatszáma hány százalékkal tér el a szinkronfordulatszámtól.

• Indítónyomaték (M): A névleges nyomaték körüli, vagy annál kisebb. Ennek oka, hogy álló helyzetben a forgórész erősen induktív jellegű, a forgórész fázistényezője kicsi és emiatt a nyomaték is kicsi. A motor akkor tud forgásba jönni, ha az indítónyomaték nagyobb a terhelőnyomatéknál.
• Billenőnyomaték (M): A motor gyorsulása közben a nyomatéka a billenő nyomatékig nő. A nyomaték azért növekszik, mert a fordulatszám növekedésével csökken a szlip, így csökken a forgórész frekvenciája. A csökkenő frekvencián kisebb lesz a forgórész induktív ellenállása, ezáltal növekszik a slip, fázistényező. A nagyobb fázistényező növekvő nyomatékot eredményez.
• Névleges nyomaték (M): A billenőnyomaték utáni gyorsulás folyamán a nyomaték meredeken csökken. A motor addig gyorsul, amíg a nyomatéka egyenlő nem lesz a terhelés nyomatékával. Stabil motoros üzemet az üresjárási pont és a billenőnyomaték között lehet megvalósítani.

Villanymotor tekercsösszekötő lemez és bekötési módok

Amikor villanymotort vásárolunk, az átvétel után érdemes ellenőrizni, hogy a dobozon feltüntetett címke azokat az adatokat tartalmazza-e, amit megrendeltünk. Fontos továbbá megvizsgálni, hogy fizikai sérülés látszik-e a terméken. A villanymotor bekötése során az alapszabály, hogy azt a bekötési módot kell választani, amit az adattábla jelez, annál a tápfeszültség értéknél, ami rendelkezésre áll.

Háromfázisú villanymotorok bekötése

A háromfázisú villanymotorok tekercselése általában 230/400 V-ra van megtekercselve. A piktogramok alapján a 230 V-hoz tartozik a delta bekötés, a 400 V üzemhez a csillag bekötés. A Chemplextől rendelt háromfázisú villanymotorok, minden esetben le vannak tesztelve, ezért 3×400 V-os üzemre be vannak kötve. A motor beindításához forgó mágneses teret kell felállítani. A háromfázisú motor létrehozza a forgó mágneses teret, ami a 120 fokos fáziseltolás miatt lehetséges.

• Csillagbekötés: Ahogy a mellékelt ábrán is látható, a csillagbekötés illusztrálására egy háromfázisú villanymotort fogunk működtetni egy háromfázisú frekvenciaváltóval, aminél 3×400 V áll rendelkezésre.
• Delta bekötés: A 230 V-os üzemhez javasolt bekötési mód, amely eltérő árameloszlást biztosít a tekercsekben.

Előfordulhat, hogy a forgásirány nem megfelelő. Amennyiben frekvenciaváltót használsz, paraméterben meg tudod változtatni programozással. Az indukciós motor biztonságos elindításának egyik módja a csillag-delta indító használata. Ez azt jelenti, hogy az indítás során egy bizonyos ideig a nyomaték kisebb, és az egyes tekercsek feszültsége megegyezik a fázisfeszültséggel. A második módja a "soft start" eszköz használata, amely tirisztorokat és triakokat használó elektronikus áramkör, és a tekercsekre alkalmazott feszültség zökkenőmentes növelését célozza.

Egyfázisú villanymotorok bekötése

Ha belenézel az egyfázisú villanymotor kapocsdobozába, akkor a kapocslécek mellett van egy henger is. Ez a henger a kondenzátor. Ha egy kondenzátor van a motorunkban, akkor az üzemi kondenzátor, indításkor és üzem közben is működik. Ennek az indító nyomatéka alacsony, kb. a névleges nyomaték 40%-a. Abban az esetben, ha a terhelés nyomaték igénye induláskor magas, akkor indító kondenzátort is alkalmazni kell. Így két kondenzátor is kerül a villanymotorba, párhuzamosan bekötve egymással.

Az egyfázisú motoroknál az indításhoz egy kondenzátort és egy indítótekercselést használnak. Ez leggyakrabban 90 fokkal mozdul el a fő tekercseléstől. Az indítótekercset csak a motor beindításához használják. Amikor a motor eléri a névleges fordulatszámot, le kell kapcsolni. Ellenkező esetben túlmelegszik és kiég.

Villanymotor tekercsellenállás elemzése

A villanymotorok tekercselésének ellenállása kulcsfontosságú paraméter, amelyből következtetni lehet a motor állapotára és a lehetséges hibákra. A tekercsellenállás mérése elengedhetetlen a motorok karbantartása és hibaelhárítása során.

Mérés és diagnosztika

A motor háromfázisú tekercsének ellenállását a következőképpen mérjük:

1. Oldja le a motor kapcsai közötti összekötő elemet. Ez biztosítja, hogy a mérés során csak az egyes tekercsek ellenállását mérjük.
2. Használja a digitális multiméter alacsony ellenállású tartományát az ellenállás mérésére a motor három tekercsének elején és végén. Normál körülmények között a három tekercs ellenállásának egyenlőnek kell lennie. Ha hiba van, a hiba nem lehet nagyobb 5%-nál.
3. Ha a motor tekercsellenállása nagyobb, mint 1 ohm, akkor egykaros híddal mérhető. Ha a motor tekercsellenállása kisebb, mint 1 ohm, akkor kétkarú híddal mérhető.
4. Ha nagy az ellenálláskülönbség a motortekercsek között, az azt jelenti, hogy a motor tekercseiben rövidzárlatok, szakadások, rossz hegesztés és a tekercselési fordulatok száma hibás.

A motorok tekercsellenállásának elemzése során fontos figyelembe venni, hogy a motor beindításától a teljes terhelés korai szakaszáig a motor rövid ideig működik, és a hőmérséklet nem magas. Egy órás futás után a hőmérséklet természetesen megemelkedik. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a motor teljesítménye egy óra elteltével sokat csökken, mivel a motorok tervezése során figyelembe veszik a hőmérsékletemelkedést.

Szigetelési ellenállás mérése

A tekercsek közötti szigetelési ellenállás, valamint a tekercsek és a héjak közötti szigetelési ellenállás is mérhető, ami további információt nyújt a motor állapotáról.

1. A 380V-os motort megaohmmérővel mérik, 0-500 megaohm vagy 0-1000 megaohm mérési tartománnyal. Szigetelési ellenállása nem lehet kisebb 0,5 megaohmnál.
2. A nagyfeszültségű motor mérésére használjon 0-2000 megaohm mérési tartománnyal rendelkező megohmmérőt. Szigetelési ellenállása nem lehet kisebb 10-20 megaohmnál.

A TME (Transfer Multisort Elektronik) a világ egyik legnagyobb elektronikai alkatrész-, elektrotechnikai eszköz-, műhelyfelszerelés- és ipari automatizálás-disztribútora, amely széles választékban kínál egyfázisú és háromfázisú elektromos motorokat, megkönnyítve az ipari és háztartási gépek motorjának megtalálását. A katalógus több mint 1 300 000 terméket tartalmaz 1 300 vezető gyártótól.

Speciális villanymotorok: Léptetőmotorok, elektrosztatikus és piezo motorok

Az elektromágneses motorok mellett léteznek más típusú villanymotorok is, amelyek speciális alkalmazási területeken nyújtanak előnyöket. Ezek közé tartoznak a léptetőmotorok, az elektrosztatikus motorok és a piezo, más néven ultraszonikus motorok.

Léptetőmotorok: Diszkrét szögelfordulás

A léptetőmotorok olyan egyenárammal működő gépek, amelyek az eddig tárgyalt, folyamatos forgású motorokkal szemben, diszkrét szögelfordulás megtételére képesek. A gép állórésze kiálló pólusú vasmag, a pólusokon gerjesztőtekercseléssel. A pólusok száma 2 és 10 közötti. A kerület mentén szimmetrikusan elhelyezkedő pólusok közül a szemben lévők soros kapcsolásúak. Egy póluspárt szokás egy fázisnak is nevezni.

A forgórész lehet ún. aktív forgórész, amely állandó mágnesű, alakja szerint hengeres vagy kiálló pólusú; vagy ún. passzív forgórész, amely gerjesztetlen lágyvas és minden esetben kiálló pólusú. Az állórész és forgórész pólusainak száma különböző.

A léptetés az impulzusgenerátor által kibocsátott minden impulzusra történik. A motor megtett lépéseit az impulzusok száma, a léptetés sebességét a vezérlő impulzusok frekvenciája határozza meg. A hiba nélküli működés legnagyobb frekvenciáját a határfrekvencia jellemzi, ami néhány kHz lehet. A léptetőmotoros hajtás előnye, hogy visszacsatolás nélküli, pontos helyzetbeállítást tesz lehetővé. Alkalmazási területei: kis teljesítményű szerszámgépek, robotok, plotterek, nyomtatók stb.

Elektrosztatikus motorok: Az új generáció

Az elektrosztatikus motorok olyan típusú villanymotorok, amelyek az elektromos töltések vonzása és taszítása alapján működnek. Bár az elektrosztatikus motorok működési elvét korábban dolgozták ki, mint az elektromágneses motorokét, jelentőségük a mikro-elektromechanikai rendszerben (MEMS-ekben) nőtt meg ismét, ahol általános szabályként kimondható, hogy a tekercseket kondenzátorokkal váltják ki.

Fontos különbség a két motortípus között, hogy az elektromágneses motorok esetén a motor teljesítménye kb. egyenes arányban változik a térfogattal, addig a térfogat egységre jutó teljesítmény a méret csökkenésével jelentősen megnőhet az elektrosztatikus motornál. Ennek oka, hogy az elektrosztatikus motorokban a maximális térerősséget a levegő átütési szilárdsága korlátozza. Érdekes távlatokat nyithat sok apró elektrosztatikus motor integrálása. A jegyzet írásának időpontjában az elektrosztatikus motorok még kísérleti stádiumban vannak, ennek ellenére bíztató eredményként a piacon megjelent egy 100 W-os elektrosztatikus motor, amelynek a tömege kb. egy nagyságrenddel kisebb, mint egy hasonló elektromágneses motor tömege.

Piezo- és ultraszonikus motorok: Gyors és halk fókuszálás

A villamos motorok legfiatalabb nemzedékébe sorolhatók a piezo-, más néven ultraszonikus motorok. Napjainkban szinte egyeduralkodóvá váltak a fényképezőgépek optikáinak mozgatásában. Előnyük a gyorsabb, halkabb fókuszálás. A mikro- és nanotechnológiában is kiemelt szerepük van a piezoaktuátoroknak. Piezo motorokat célszerű alkalmazni olyan helyeken, ahol egyéb okok miatt nem lehet ferromágneses anyagokat használni, pl. MRI berendezéseknél előfordulhat 9T nagyságú mágneses indukció, a ferromágneses anyagokban 2T is problémát okoz. De szupravezetők környezetében sem célszerű elektromágneses motorokat alkalmazni.

Az aszinkron gépek és üzemállapotaik

Az aszinkron gépek, más néven indukciós gépek lehetnek generátorok és motorok, de a gyakorlat számára a motorok a jelentősebbek. A működő motorok legnagyobb részét az aszinkrongépek teszik ki. Ennek oka az egyszerű szerkezet, az ebből következő üzembiztonság, kis karbantartási igény és a viszonylagos olcsóság. Aszinkronmotorokat 1 W-tól 1 MW teljesítményig gyártanak.

Üresjárás és terhelés

A motorok fordulatszáma üresjáratban igen jól megközelíti a szinkronfordulatszámot. A motorok fordulatszáma az üresjárat és a névleges terhelés között néhány százalékot változik. A nyomatéki görbéből is kiolvashatóan üresjárás és névleges terhelés között a motor fordulatszáma néhány százalékot változik. Stabil motoros üzemet az üresjárási pont és a billenőnyomaték között lehet megvalósítani. Ha a terhelés meghaladja a billenőnyomatékot, akkor a motor hirtelen megáll, a névlegest többszörösen meghaladó hálózati áramfelvétel kíséretében. Ez a nagy áram, ha tartósan fennmarad, veszélyezteti a motor épségét.

Veszteségek és hatásfok

A hálózatból felvett teljesítmény egy része a motorban veszteségként jelentkezik:

• Az állórész vasvesztesége: Jó közelítéssel, a terheléstől függetlenül állandó.
• Az állórész tekercsvesztesége: A hálózatból felvett áramtól függ.
• A forgórész vasvesztesége (ami frekvenciafüggő): Forgás közben elhanyagolható, mert a forgórész frekvenciája néhány Hz.
• A mechanikai veszteség: Csapágy- és kefesúrlódásból, valamint a szellőzési veszteségből (a hűtőlevegő áramoltatásához szükséges teljesítmény) áll. A mechanikai veszteségek a terheléstől függetlenül állandóak, mivel a fordulatszám gyakorlatilag nem változik, a mechanikai veszteségek a névleges teljesítmény 1-2 százalékára tehetők.
• A forgórész tekercsvesztesége: Teljesítményfüggő.

Névleges teljesítménynél, az aszinkron gépek hatásfoka 70-90%. A nagy teljesítményű gépek hatásfoka a magasabb értékű. A teljesítménytényező névleges értéke 0,7-0,92 közé esik. A legnagyobb érték a nagyteljesítményű gépekre jellemző.

Egyfázisú aszinkron gépek: Háztartási alkalmazások

Olyan helyeken, ahol nem áll rendelkezésre a háromfázisú hálózat, de az aszinkronmotor kedvező tulajdonságai (egyszerű, üzembiztos szerkezet, kis karbantartási igény) jól hasznosíthatók, egyfázisú gépet alkalmaznak. Jellegzetes felhasználási területük a háztartásokban található, villamos hajtású berendezések (mosógépek, kompresszoros hűtőgépek, szivattyúk, fűnyírók stb.). Az egyfázisú aszinkron gépek teljesítménye általában nem nagyobb 1,5-2 kW-nál.

A kis teljesítmény miatt az egyfázisú gépek egykalitkás forgórésszel készülnek és az állórész-tekercselés kivételével szerkezetileg megegyeznek a háromfázisú motorokkal. Az állórész tekercselése kétfázisú. Ez azt jelenti, hogy a két fázistekercs mágneses tengelyei 90°-os villamos szöget zárnak be. A két tekercs egyikét főfázisnak, a másikat segédfázisnak nevezik. Annak érdekében, hogy a motornak legyen indítónyomatéka, már álló állapotban forgó mágneses teret kell a gépben létrehozni. Ezért készítik a gépet segédfázissal. A segédfázissal kondenzátort kapcsolnak sorba, hogy áramát a főfázis áramához viszonyítva fázisban eltolják. A fő- és segédfázist párhuzamosan kapcsolják az egyfázisú hálózatra.

Mivel a felgyorsulás után a gép már a főfázissal is üzemképes, működtetnek motorokat úgy is, hogy a segédfázist csak az indítás idejére kapcsolják be. A segédfázis be- és kikapcsolását az indítóberendezés automatikusan végzi. Azonos teljesítmény esetén nagyobb méretű, mint a háromfázisú gép, ebből következően nagyobb tömegű, nagyobb helyigényű és költségesebb. A háromfázisú gépnél rosszabb a hatásfoka. A segédberendezések (kondenzátor, áramrelé) miatt a háromfázisú motornál kevésbé üzembiztos.

Szinkrongépek: Villamosenergia-termelés és motoros üzem

A szinkron gépek (generátorok és motorok) olyan villamos forgógépek, amelyeknek az álló- és forgórészében létrejött mágneses terek azonos fordulatszámmal együtt mozognak, szinkronban vannak. A gyakorlat szempontjából főleg a szinkrongenerátorok nagy jelentőségűek, mert az ipari méretű villamosenergia-termelés kizárólagosan ezekkel történik.

Felépítés és működés

A gép fő szerkezeti egységei az állórész és a forgórész. Az állórész legfontosabb alkotóelemei a ház, a vasmag és a tekercselés. A ház kis és közepes teljesítményű gépek esetén öntöttvas, nagyobb gépeknél hegesztett acélszerkezet. A vasmag cső alakú, egymástól elszigetelt ún. dinamólemezből készül. A vasmag belső palástja mentén egyenletes osztással hornyolt, melyekbe a tekercselés kerül. A tekercselés szigetelt rézvezetőből készül, általában háromfázisú, ritkán egyfázisú.

A forgórész egyenárammal gerjesztett elektromágnes. Alakja szerint lehet hengeres és kiálló pólusú. A hengeres forgórész vasmagja henger alakú. Közepes teljesítményig lemezelt, nagy teljesítmények esetén tömör acélhengerből áll. A hengerpalást egy részén kialakított hornyokban helyezik el a gerjesztőtekercselést, amely szigetelt rézvezetőből készül. A gerjesztőtekercs két vége a tengelyre szerelt ún. csúszógyűrűkhöz csatlakozik. A csúszógyűrűk egymástól és a tengelytől elszigetelt, bronzból készült, mozgó érintkezők. Összeszerelt gépnél a csúszógyűrűk palástjára csatlakoznak a rendszerint réztartalmú szénkefék, amelyeken keresztül vezetik be a gerjesztő egyenáramot.

A forgórészt gyakran készítik ún. csillapító kalitkával. A forgórész vasmagjában, a gerjesztő tekercstől elkülönülő hornyokban, hornyonként egy szigeteletlen rézrudat helyeznek, és ezeket a vastest két végén egy-egy rézgyűrűvel rövidre zárják. A kalitka a terhelésváltozás okozta lengéseket csillapítja. A motor üzemvitelében nagy jelentősége van a forgórészen kialakított kalitkának. A lengések csillapításán kívül az indításnál van nagy jelentősége, ezért a szinkron motorok forgórészét mindig kalitkával készítik.

Hűtési rendszerek

A gépek hűtési rendszere lehet:

• Léghűtésű: 50-60 MVA teljesítményig.
• Hidrogénhűtésű: Nagyobb teljesítményeknél.
• Folyadékhűtésű: 1000 MVA teljesítmény körül.

tags: #villanymotor #tekercs #osszekoto #lemez