-
ELEKTRINI STROJEVI Pod pojmom elektrinih strojeva podrazumjevaju
se elektromotori i generatori za proizvodnju elektrine energije.
Elektromotori pretvaraju elektrinu energiju u mehaniku, a
generatori pretvaraju mehaniku energiju u elektrinu. Najee koritene
vrste elektromotora su prikazane na slici
Podjela elektromotora bazirana na vrsti elektrine energije koja
je potrebna za rad elektromotora
-
Postoje podjele elektromotora i prema: snazi: mali, srednji i
veliki elektromotori, prema naponu: niskonaponski i visokonaponski
elektromotori, prema nainu izrade: elektromotori serijske izvedbe i
posebne
izvedbe, prema tehnologiji pogona: valjaoniki, dizalini,
transportni
(kotrljae), itd., prema brzinama: sa vie brzina (polno
preklopivi) i sa jednom
brzinom, motori sa mogunou regulacije brzine,
posebne izvedbe: protueksplozijski elektromotori ASINHRONI
ELEKTROMOTORI
Asinhroni motori su najvie primjenjivani elektromotori. Razlozi
njihove velike primjene su: najjeftiniji, zahtjevaju najmanje
odravanje, a lako ih je konstruktivno prilagoditi najrazliitijim
zahtjevima
-
OKRETNO MAGNETSKO POLJE STATORA ASINHRONOG MOTORA Asinhroni
motor ima dva osnovna dijela: stator i rotor . Stator je nepomini
dio asinhronog motora, a rotor dio koji se moe vrtiti oko svoje
osovine. Stator trofaznog asinhronog motora ine trofazni namot
(x-poetak, a xo- zavretak prve faze, y poetak, a yo zavretak druge
faze, z poetak, a zo zavretak tree faze) i jezgra statora, koja je
izvedena od dinamolimova. Namoti statora se mogu spajati u spoju
zvezda ili trokut. Kao to je vidljivo sa slike namoti statora
pojedinih faza su prostorno jedan u odnosu na drugi pomaknuti za
ugao 120. Ovo je jedan od dva uvjeta, koje treba ispuniti da bi
stator trofaznog asinhronogmotora proizveo okretno magnetsko polje.
Drugi uvjet je tok trofaznih naizmjenihnih struja Ix, Iy i Iz u
fazama namota statora trofaznog asinhronog motora.
-
Prikaz najjednostavnije izvedbe trofaznog asinhronog motora
a);prikaz najjednostavnije izvedbe namota statora trofaznog
asinhronog motora spojenog u zvjezdu b); prostorni izbled namota
statora c;
-
Prikljui li se namot statora trofaznog asinhronog motora na
trofaznu mreu napona, u fazama namota statora poteku naizmjenine
struje Ix, Iy i Iz iji su vremenski tokovi prikazani na slici .
Svaka od tri navedene struje stvara svoje magnetsko polje. Struja
Ix stvara magnetski tok x, struja Iy stvara magnetski tok y i
struja Iz stvara magnetski tok z. Rezultujui magnetski tok je dat
izrazom Poloaji vektora ukupnog magnetskog toka prikazani su za
vremenske trenutke trofaznih struja statora ix , iy i iz , t1, t2 i
t3 na slici kao i poloaji i veliine magnetskih tokova , x, y i
z.
.zyx ++=
-
Karakteristike rezultujueg magnetskog toka su sljedee:
-Rezultujui magnetski tok se vrti prostorno. Jedan puni okret naini
u vremenu koje odgovara periodi naizmjeninog napona mree na koju su
prikljueni namoti statora trofaznog asinhronog motora; -Veliina
rezultujueg magnetskog toka je konstantna i jednaka gdje je x max =
y max = z max maksimalna vrijednost toka koju stvara maskimalna
vrijednost struje jedne faze statora (ix max = iy max = iz max);
-Brzina vrtnje rezultujueg okretnog magnetskog toka je data izrazom
gdje je: f frekvencija naizmjeninog napona mree na koju je
prikljuen stator asinhronog motora, p broj pari polova statora
asinhronog motora.
max23
x=
pfns
60=
-
-Okretni magnetski tok moe se reverzirati odnosno moe mu se
promjeniti smjer vrtnje, zamjenom prikljuka dviju faza trofazne
mree na prikljucima dvije faze namota statora
Promjena smjera vrtnje okretnog magnetskog toka zamjenom dviju
faza mree na prikljucima namota statora asinhronog motora
-
Postojanje okretnog magnetskog polja statora trofaznog
asinhronog motora je mogue demonstrirati na nain prikazan na
slici.Postavimo oko svoje ose vrtivu magnetsku iglu unutar statora
trofaznog asinhronog motora. im se prikljui stator trofaznog
asinhronog motora na mreu magnetska igla poinje da se vrti. To je
potvrda da tada stator trofaznog asinhronog motora stvara okretno
magnetsko polje. Ako se stator iskljui sa mree, magnetska igla
prestaje da se vrti. Zamjene li se dvije faze mree na prikljucima
statora trofaznog asinhronog motora magnetska igla promjeni smjer
vrtnje.
-
Klasifikacija trofaznih asinhronih motora s obzirom na veliinu
brzine vrtnje okretnog magnetskog polja statora ns
Broj pari polova statora p Brzina vrtnje okretnog magnetskog
polja statora ns [o/min]
Karakteristino podruje primjene trofaznog asinhronog motora
1 3000 Pumpe i ventilatori
2 1500
3 1000 Pogoni dizalice (vonja mosta i make, dizanje, itd.)
4 750
5 600
6 500
7 428 Transportni ureaji realizirani sa pojedinanim pogonom
kotrljaa 8 375
9 330
...
30 100
-
INDUKOVANI NAPON U NAMOTIMA ROTORA TROFAZNOG ASINHRONOG
MOTORA
Postavimo u stator trofaznog asinhronog motora jedan
elektromagnet koji se moe vrtiti oko svoje osovine kao to je
prikazano na slici Na osnovu ovog pokusa moe se zakljuiti da
okretno magnetsko polje statora indukuje napon u namotima
rotora
-
Naime, u trenutku kada sijalica na elektromagnetu poinje da
svjetli, rotor poinje da se vrti. Ta pojava objanjava da indukovani
napon u zavojnici rotora potjera struju pa time rotor postaje
elektromagnet. Stator i rotor su tada dva magneta meu kojima
postoje magnetske sile. Rezultat toga je vrtnja rotora. Primjer sa
slike je, dakle, najjednostavniji asinhroni motor. Sline pojave
nastaju i kod realnih izvedbi trofaznih asinhronih motora. Pri tome
treba imati u vidu da rotor trofaznih asinhronih motora ima jezgru
od dinamolimova i trofazni namot, te da i rotor stvara okretno
magnetsko polje kada kroz njegove namote teku trofazne struje.
Brzina vrtnje okretnog magnetskog polja rotora je gdje je: ns
brzina vrtnje okretnog magnetskog polja statora, n brzina vrtnje
rotora.
nnn srots =.
-
Prikaz rotora trofaznog asinhronog motora i njegovog okretnog
magnetskog polja
Efektivna veliina indukovanog napona faze rotora je data izrazom
gdje je: U2 efektivna veliina indukovanog napona jedne faze rotora
kod njegove brzine vrtnje n,
sUn
nnUUs
s =
= 20202
-
U20 efektivna veliina indukovanog napona jedne faze rotora u
trenutku prikljuka namota statora na mreu (n = 0), s veliina
klizanja koja karakterizira relativno zaostajanje brzine vrtnje
rotora u odnosu na brzinu vrtnje okretnog magnetskog polja statora.
Klizanje s je dato izrazom Frekvencija indukovanog napona faze
rotora je data izrazom gdje je f1 frekvencija napona mree sa koje
se napaja stator asinhronog motora Uz pretpostavku da je n = ns ,
dobije se da je tada U2 = 0. To znai da rotor asinhronog motora
tada prestaje da se ponaa kao elektromagnet. Posljedica toga je
nestanak momenta koji izaziva vrtnju rotora. Zbog toga dolazi do
smanjenja brzine vrtnje rotora. Na osnovu toga se moe konstatirati
da se rotor asinhronog motora ne moe vrtiti istom brzinom kao to je
brzina vrtnje okretnog magnetskog polja statora. Dakle, on se moe
vrtiti samo asinhrono u odnosu na ns. Zbog ovog svojstva ovi su
motori dobili naziv asinhroni motori.
.s
s
nnns =
sfn
nnffs
s112 =
=
-
Klizanje s je parametar, koji se esto u teoriji asinhronih
strojeva koristi u prikazivanju vanih karakteristinih veliina i
reima rada. Kao primjer pokaimo da se pomou klizanja moe odrediti
broj okretaja rotora asinhronog motora. Neka asinhroni motor ima ns
= 1000 o/min i s = 2 %. Na osnovu izrazaza klizanje dobije se da je
n = ns (1-s) = 1000 (1-0,02) = 980 o/min . Trofazni asinhroni
motori imaju klizanje 2 4 % . Asinhroni stroj moe raditi kao
asinhroni motor, asinhroni generator i konica. Kod rada kao
asinhroni motor klizanje s je od 1 do 0, (n < ns), kod rada kao
generator klizanja s je od 0 do - (n > ns), a kod rada kao
konica klizanje s je od 1 do + (n i ns imaju suprotne smjerove
vrtnje).
-
VRSTE TROFAZNIH ASINHRONIH MOTORA Prema izvedbi rotora trofazni
asinhroni motori se dijele na kliznokolutne i kratkspojene ili
kavezne motore.
ASINHRONI KLIZNOKOLUTNI MOTORI Specifikum u konstrukciji ove
vrste asinhronog motora su vodljivi klizni koluti. Tri klizna
koluta ugraena su na osovinu rotora. Oni su izolirani kako od
osovine rotora tako i meusobno. Na klizne kolute su spojeni krajevi
namota rotora. Po kliznim kolutima kliu vodljive etkice pomou kojih
se ostvaruje galvanska veza dodatnog otpora Rd, koji se nalazi
izvan motora i namota rotora i pri njegovoj vrtnji.
-
Trofazni kliznokolutni asinhroni motor, 160 kW, 1500 o/min, 500
V
-
Prikaz osnovnih dijelova trofaznog asinhronog kliznokolutnog
motora
-
Nadomjesna shema asinhronog motora Iako je asinhroni motor po
svojoj konstrukciji i funkciji drugaiji od transformatora ipak s
njim ima dosta slinosti. Tako, kao i kod transformatora asinhroni
motor ima primarni magnetski tok (tok statora) 1 i sekundarni
magnetski tok (tok rotora) 2 kao na slici
-
Namoti statora i rotora asinhronog motora imaju radne i
induktivne otpore (Xs i Xh) pomou kojih se moe napraviti nadomjesna
shema asinhronog motora. Razlika asinhronog motora i transformatora
je u tome to se zbog vrtnje rotora asinhronog motora mijenja napon
i frekvencija rotora ovisno o klizanju. Time se mijenja i rasipna
reaktancija rotora. Reduciraju li se veliine rotora na stator i
otpor kruga rotora R'2 podijeli jo sa klizanjem, dobije se
nadomjesna shema asinhronog motora
-
Nadomjesna shema asinhronog motora izgleda kao nadomjesna shema
transformatora u kratkom spoju s tim to je R2 = . Kod mirnog rotora
asinhronog motora je s = 1 pa tada i ta mala razlika nestaje.
Ustvari, asinhroni motor sa zakonim rotorom moe se koristiti kao
transformator. Zanemari li se glavna reaktancija Xh , dobije se
uproena nadomjesna shema prikazana na slici
sR /*2
-
Iz pojednsotavljene nadomjesne sheme asinhronog motora slijedi
da je i njen fazni pomak prema naponu U1f U prethodnim izrazima su
U1f fazni napon mree, N1 i N2 brojevi zavoja po fazi namota statora
i rotora asinhronog motora. Primjenujui II Kirchhoffov zakon na
strujni krug sa slike dobije se vektorska jednadba
22
2
121
22
2
1'2
1
1
22
11
++
+
=+
=
NNXX
NN
sRR
U
XR
UI
rr
f
r
f
.2
2
121
2
2
121
1
+
+
==
NN
sRR
NNXX
arctgRXactg
rrr
( ) .11 IXjRU rf
+=
-
Ako se jednadba pomnoi sa j/Xr dobije se da je Vektorski prikaz
jednadbe dat je na slici . Moe se zakljuiti da vrh vektora struje
asinhronog stroja I1 opisuje krunicu ija je jednadba
.111r
f
r XU
jIXRjI
=
.22
212
221
=+
r
f
r
f
XU
XU
-
Na osnovu izraza moe se za asinhroni stroj nacrtati tzv. idealni
kruni dijagram. Pomou tog dijagrama se moe doi do niza informacija
o asinhronom stroju posebno interesantnih kada obavlja funkciju
elektromotora. Na krunom dijagramu postoje karakteristine take (Po,
so), (Pk, sk) i (P, s), te karakteristine linije mehanike snage,
momenta i klizanja. Taka (Po, so) pretstavlja prazni hod, a (Pk,
sk), pri emu je sk = 1, stanje asinhronog motora u trenutku njegova
prikljuka na mreu. Sa krunog dijagrama jednog asinhronog stroja
mogu se - odrediti podruja rada asinhronog stroja, - oitati
pojedine veliine asinhronog stroja (motora), - konstruirati
mehanika karakteristika asinhronog stroja itd.
-
Idealni kruni dijagram asinhronog stroja
-
Podruja rada asinhronog stroja Asinhroni stroj moe raditi kao
asinhroni motor, kao asinhroni generator i kao konica. Izmeu taaka
Po i Pk krunog dijagrama je podruje rada asinhronog stroja kao
asinhronog motora, izmeu taaka P i Po je podruje rada asinhronog
stroja kao asinhronog generatora, dok je izmeu taaka Pk i P podruje
rada asinhronog stroja kao konice (tzv. protustrujno koenje). U
trenutku prikljuka statora asinhronog motora (Pk, sk = 1) asinhroni
motor uzima iz mree najveu struju (I1k). Sa ubrzanjem rotora
asinhronog motora struja se smanjuje i kod radne take P1 ima
znaajno manju struju I1. Struja I1 fazno zaostaje za naponom U1f.
Na osnovu toga se moe zakljuiti da je asinhroni motor potroa i
jalove energije.
-
Osnovne veliine asinhronog stroja
Radna snaga je snaga koju stroj uzima iz mree i data je
izrazom
Stepen djelovanja je dat izrazom
Moment, koji asinhroni motor razvija na osovini rotora
Ugaona brzina vrtnje rotacionog magnetskog polja s = 2 ns/60
Ukupna radna snaga, koju asinhroni motor uzima iz mree moe se
prikazati u obliku
gdje su: P - snaga okretnog magnetskog polja, M - moment koji
motor razvija na osovini rotora, s - kruna brzina vrtnje okretnog
magnetskog polja statora - toplinski gubici u namotu statora
cos3 11 IUP f=
PP
PPP mehgub .. =
=
s
RIPM
12
13=
sMRIPRIP +=+= 121121 33
12
13 RI
-
Snaga okretnog magnetskog polja statora se dalje moe prikazati i
u obliku gdje su: - kruna brzina vrtnje osovine rotora, - toplinski
gubici u namotu rotora Slijedi da je Koristei ranije izraze, dobije
se novi izraz za moment Supstituirajui s- sa s s u prethodnom
izrazu dobije se da je moment
MRIMP s +== 2223
2223 RI
s
RIPM
12
13=
.3 222
=
s
RIM
.3 222
ssRIM
=
-
KARAKTERISTIKA MOMENTA ASINHRONOG MOTORA Ako se eli izabrati
elektrini pogonski motor za neki radni stroj (pumpu, kompresor,
valjaki stan, dizalicu itd.), treba se najprije usporediti mehanika
karakteristika motora sa mehanikom karakteristikom radnog stroja.
Pod pojmom mehanike karakteristike motora ili radnog stroja
podrazumijeva se ovisnost momenta od broja okretaja. Ponimo od
izraza Supstinira li se struja I2 sa I1 N1/N2 u prethodnom izrazu,
dobije se da je Uvrstimo li izraz za struju I1 u izraz za moment,
dobije se novi izraz za moment asinhronog motora
ssIRM
2223=
2
2
12
123
=
NN
sIRMs
( ).
3
2'21
2'2
1
'2
21
++
+
=
rrs
f
XXs
RRs
RUM
-
Kao to se iz jednadbe vidi, moment ovisi o naponu U1f i veliini
radnog otpora.
Karakteristika momenta asinhronog stroja
-
Utjecaj dodatnog otpora u krugu rotora na karakteristiku momenta
kliznokolutnog motora
-
Utjecaj napona mree na karakteristiku momenta asinhronog motora
Vidljivo je da se moment asinhronog motora kvadratino mijenja sa
naponom. Zbog toga mrea sa koje se napajaju asinhroni motori mora
biti kruta tj. sa naponom koji se relativno malo mijenja. Spajanje
namota statora asinhronog motora u spoju zvjezda i trokut utie na
proizvedeni moment motora. Trofazni motor sa spojem namota statora
u trokut proizvodi tri puta vei moment nego to ga proizvodi taj
isti motor sa spojem u zvjezdu i napajan sa iste mree.
-
ASINHRONI KRATKOSPOJENI MOTORI Specifinost izvedbe trofaznog
asinhronog kratkospojenog motora u odnosu na trofazni asinhroni
kliznokolutni motor je izvedba namota rotora.
-
Namot rotora je izveden od tapova bakra ili aluminija koji su
smjeteni u utorima jezgra rotora, izvedenog od dinamolimova, i
kratkospojeni vodljivim prstenovima na obe strane. Zog toga to su
vodii rotora kratkospojeni na obe strane, ovi motori su dobili
naziv kratkospojeni motori. Ako se posmatra cijeli namot rotora
onda ima izgled kaveza, pa se zbog toga ova vrsta motora esto
naziva kavezni motor. Ova vrsta motora nema klizne kolute, a to
znai da se kod tog motora ne moe mjenjati otpor u krugu rotora pa
time ni mjenjati karakteristike momenta. Meutim, ova vrsta
elektromotora je jeftinija od svih vrsta elektromotora odgovarajuih
parametara. Trokovi odravanja asinhronog kratkospojenog motora su
manji od trokova odravanja drugih vrsta elektromotoa odgovarajue
snage. Asinhroni kratkospojeni motor je jedina vrsta elektromotora
kod kojega se u toku rada ne pojavljuje iskrenje. Stoga se on moe
koristiti kao pogon i u sredinama gdje mogu nastati eksplozivne
smjese
-
Budui da su vodii rotora kratkospojenog motora relativno velikog
presjeka, otpor njegovog namota rotora je dosta malen. Posljedica
toga je da je mali potezni moment i relativno velika struja
pokretanja (reda veliine 7 do 8 In). Zbog toga se standardne
izvedbe asinhronog kratkospojenog motora najvie koriste za pogon
radnih strojeva male snage i malog zahtjeva na veliinu poteznog
momenta.
Pokretanje asinhronog kratkospojenog motora
-
Kod upotrebe preklopke zvjezda-trokut moraju biti izvedeni svih
est krajeva namota statora na prikljuni ormari. Kod pokretanja
spoji se stator motora u zvjezdu, a nakon zaleta motora prespoji se
u trokut. Motor trajno rad u spoju trokut.
-
Regulacija broja okretaja asinhronog kratkospojenog motora
Brzina vrtnje rotora asinhronog kratkospojenog motora je bliska
brzini okretnog magnetskog polja statora ns . Zbog toga se brzina
vrtnje rotora priblino moe prikazati izrazom Iz izraza se vidi da
se regulacija broja okretaja rotora kratkospojenog motora moe
ostvariti promjenom frekvencije f napona napajanja njegovog statora
ili promjenom broja pari polova njegovog statora p.
.60p
fnn s ==
-
ISTOSMJERNI STROJEVI Istosmjerni elektrini stroj je u biti
pretvara energije. Ako pretvara mehaniku energiju u elektrinu
istosmjenog napona naziva se istosmjerni generator. Pretvara li
elektrinu energiju istosmjernog napona u mehaniki rad, naziva se
istosmjerni motor.
-
Rotor ima jezgru izvedenu od dinamolimova. U utore jezgra rotora
se ulau svici namota rotora (na slici je prikazan samo jedan svitak
na rotoru). Krajevi svitaka namota rotora su spojeni na kolektoru.
Na donjem dijelu slike a prikazan je u razvijenom obliku namot
rotora i kolektor. Kolektor je smjeten na osovini rotora
istosmjernog stroja a ini ga niz lamela od bakra, koje su izolirane
meusobno i prema osovini rotora. Posebna konstrukcija lamela ini
kolektor jednim mehaniki kompaktnim dijelom istosmjernog motora ili
istosmjernog generatora. Na kolektor nalijeu vodljive etkice-slika
b). Kolektor je mehaniki uvren na rotoru, pa se s njim zajedno
vrti, dok su etkice mehaniki uvrene na stator i nepomine su. Kada
se rotor vrti, etkice kliu po kolektoru.
-
VRSTE I KARAKTERISTIKE ISTOSMJERNIH MOTORA U praksi se najee
upotrebljavaju ove vrste istosmjernih motora: istosmjerni motor sa
nezavisnom ili stranom uzbudom, istosmjerni motor sa paralelnom ili
porednom uzbudom i istosmjerni motor sa serijskom uzbudom. Ove
vrste istosmjernih motora se dobiju kombiniranjem spoja namota
rotora i uzbudnih namota.
NEZAVISNO UZBUENI ISTOSMJERNI MOTOR
-
Shema spoja namota rotora i uzbude istosmjernog motora sa
nezavisnom uzbudom prikazana je na slici. Uzbudnim namotom s
oznakama I-K tee uzbudna struja iu i stvara glavni uzbudni tok gl.
Stezaljke rotora su prikljuene na galvnu istosmjernu mreu oznaenu
sa P i N koja izaziva tok struje I u namotu rotora. Struja rotora I
sa glavnim tokom gl proizvodi moment vrtnje rotora istosmjernog
motora sa nezavisnom uzbudom. Za istosmjerni motor vrijedi ve
poznata relacija Glavni tok gl je proizveden uzbudom te, uz
konstantnu uzbudnu struju, ovisi jo samo o reakciji armature.
Indukovana EMS-a rotora E je u idealnom praznom hodu jednaka naponu
mree. Pod optereenjem je odreena uvjetom ravnotee u strujnom krugu
armature i to II Kirchhoffovim zakonom. Ako je napon mree U =
konstantan, tada u stacionarnom radu stroja, tj. kod ustaljene
struje armature, mora EMS-a E rotora motora biti E = U Ia Ru - U
.
.1gl
Ek
n
=
-
Moe se, dakle, pisati da je
SINHRONI STROJEVI Sinhroni strojevi, tj. sinhroni generatori i
motori, su elektrini rotacioni strojevi trofazne struje, ija je
osnovna karakteristika da je mehanika brzina vrtnje rotora jednaka
sinhronoj brzini vrtnje okretnog magnetskog polja statora ns, koja
je data izrazom gdje je: ns brzina vrtnje okretnog magnetskog polja
statora, p broj pari polova, f frekvencija napona statora. Sinhroni
strojevi se najvie koriste kao generatori. Praktiki sva elektrina
energija termoelektrana, hidroelektrana i nuklearnih elektrana
proizvodi se pomou sinhronih generatora. Sinhroni generatori se
grade za velike snage. Veliki sinhroni generatori predstavljaju
najvee elektrine rotacione strojeve
.1
gl
ua URIUk
n
=
.60p
fns =
-
IZVEDBE SINHRONIH STROJEVA Stator sinhronog stroja se po svojoj
funkciji i izvedbi ne razlikuje od statora asinhronog stroja.
Napravljen je od dinamolimova, a u utorima statora su uloeni
trofazni namoti. Rotor predstavlja elektromagnet, koji se pobuuje
istosmjernom strujom. Broj polova rotora mora biti jednak broju
polova statorskog trofaznog namota.
-
Postoje dvije osnovne izvedbe rotora. Ako je stroj viepolan,
rotor se izvodi sa izraenim polovima prema slici a). Magnetski dio
rotora je izveden tako da se protjecanjem istosmjerne struje kroz
namote polova dobiju naizmjenino sjeverni i juni polovi. Kod
dvopolnih sinhronih strojeva, koji imaju veliki broj okretaja (3000
0/min) u nekim sluajevima i etveropolnih (1500 okr/min) izvode se
rotori bez izraenih polova (tzv. turborotori) kao to je to
prikazano na slici b). Kod kojih je uzbudni namot uloen u utore
rotora. Tako izvedeni rotor je u stanju da savlada mnogo vee
centrifugalne sile. Sinhroni generatori s izvedbom rotora bez
izraenih polova se pogone parnim turbinama na osnovu ega su dobili
naziv "turbogeneratori". Napajanje uzbudnih namota rotora sinhronih
strojeva istosmjernom strujom se izvodi pomou dva klizna prstena
smjetena na osovini rotora.
-
SINHRONI STROJ U FUNKCIJI SINHRONOG GENERATORA Uz pretpostavku
da se magnetska indukcija B u prostoru izmeu polnih papua rotora i
statora mijenja uzdu podruja svakog para polova po zakonu sinusa,
te da svici namota statora imaju irinu dvaju polova induciranog
napona po fazi E = 4,44 f w gdje je: - magnetski tok jednog pola; f
frekvencija induciranog napona ; w broj zavoja namota jedne faze.
Jednadba se moe prikazati kod konstantne brzine vrtnje rotora ns i
u obliku E = k gdje je k konstantna veliina.
-
Karakteristika praznog hoda sinhronog generatora Fazni i
linijski napon u praznom hodu variraju proporcionalno magnetskom
toku po polu , pa e u odreenom mjerilu magnetska karakteristika
stroja, s iznosima toka po polu kao ordinatama i iznosima
istosmjerne uzbudne struje magneta stroja Iu kao apscisama,
pretstavljati po slici ujedno i fazni naizmjenini napon E u
ovisnosti od uzbudne struje Iu, a onda i krivulja s -strukim
ordinatama linijski napon E .
-
Ako se sinhroni generator optereti strujom I sa faznim pomakom
prema naponu generatora, onda je iz generatora uzeta radna snaga
proporcionalna veliini I cos . Ta se snaga mora dodati na osovinu
sinhronog stroja. Mehanika snaga je proporcionalna broju okretaja
ns i momentu M. Prema tome kod elektrinog optereenja sinhronom
generatoru treba dodati od pogonskog stroja (turbine) moment koji
je proporcionalan I cos . Vidimo da kod praznog hoda (I = 0)
teoretski sinhronom generatoru ne treba dodavati dodatnu snagu.
Isto tako se sinhroni generator ponaa kod isto jalovog optereenja
(I cos = 0). Pri tome smo zanemarili gubitke u stroju.
SINHRONI STROJ U FUNKCIJI SINHRONOG MOTORA Pustimo li da tee
naizmjenina struja u namotima statora mirnog sinhronog stroja, na
primjer stroja s jednofaznim jednolijebnim namotom kao na slici,
ako su magneti stroja ve uzbueni iz nekog vanjskog izvora
istosmjerne struje, rotor se ne bi uope vrtio, jer bi mehanike sile
koje bi na njega djelovale mijenjale smjer svake poluperiode.
-
Dio poprenog presjeka sinhronog stroja
U momentu koji prikazuje slika ispred vodia A, kojim tee struja
prema natrag, nalazi se ba pol N, a ispred vodia B, sa strujom
suprotnog smjera, nalazi se pol S. Uz nepominu armaturu i pomine
polove, nastale bi po zakonu jednake akcije i reakcije sile koje bi
u momentu prikazanom na slici nastojale gibati polni kota na
lijevo, dakle u smjeru izvuene strelice.
-
No to bi trajalo samo vrlo kratko vrijeme, jer bi ve u iduoj
polovici periode naizmjenine struje kroz vodie armature tekle
suprotne struje, koje bi nastojale pomaknuti rotor u suprotnom
smjeru, tj. u smjeru cirtkane strelice. Ta djelovanja na rotor,
naizmjenice u vrlo brzim impulsima sad u jednom sad u drugom smjeru
vrtnje, imala bi naravno za posljedicu da se rotor, zbog tromosti
svoje mase, praktiki ne bi ni pomaknuo. No posve druge prilike
nastaju ako magnetnom kotau stroja ve prije prikljuka na mreu ma
kojim nainom, na primjer tako da ga mehaniki pogonimo, dademo
sinhronu brzinu, tj. brzinu od n = 60 f/p okr/min (dakle uz f = 50
Hz kod dvopolnog stroja sa p = 1 brzinu 3000 okr/min, kod
etveropolnog sa p = 2 brzinu 1500 okr/min, itd.). Kod sinhrono
gibanog motora u prvoj polovici perioda, dok struje teku vodiima A
i B kao na slici stajat e pored vodia A recimo kao u momentu po
slici pol N, a ispred vodia B pol S, pa e na polni kota djelovati
sila u smjeru izvuene strelice. A pola perioda kasnije, kad struje
u vodiima A i B budu obrnute, bit e, ako polni kota rotira sinhrono
u smjeru izvuene strelice, ispred A pol S i ispred B pol N, pa e
sile koje e djelovati na kota sada biti i opet u smjeru izvuene
strelice, dakle u smjeru vrtnje kotaa.
-
Drugim rijeima: polni kota doveden u sinhronu brzinu bit e dalje
tjeran silama uvijek istog smjera, koje e ga odravati u njegovoj
sinhronoj vrtnji, odnosno stroj e sam i bez vanjskog mehanikog
pogona, dalje rotirati sinhronom brzinom kao motor, zvan sinhroni
motor.
PRELAZAK SINHRONOG GENERATORA U REIM RADA SINHRONOG MOTORA I
OBRATNO
U praksi se rijetko susreemo sa sinhronim generatorom koji
napaja samo vlastite potroae. U veini sluajeva stroj radi na mreu,
tj. daje elektrinu energiju u razvodnu mreu, koju napaja istodobno
mnogo drugih sinhronih generatora. Opteretimo li ga nekim potroaem
u namotima statora potee struja sa faznim pomakom koji odgovara
karakteru potroaa. Takav generator, koji ne napaja mreu, ne moe
nikada prei u motorski rad, poto nema otkud uzeti radnu elektrinu
energiju.
-
Sinhroni generator moe prei u motorski reim rada samo onda ako
radi na mrei koju napajaju drugi sinhroni generatori. U tom sluaju
podrazumjevamo da sinhroni generator radi na beskonano krutoj mrei,
tj. na mrei sa konstantnom frekvencijom f i konstantnim naponom
U.
-
Beskonano jaka mrea je sposobna primiti ili dati veliku radnu
ili jalovu snagu. Veliina uzete radne ili jalove snage od pojedinog
generatora zavisi od njegove snage. Prenosna mrea je po svojim
karakteristikama veoma blizu idealnoj beskonano krutoj mrei. O tome
da li stroj radi kao generator ili kao motor je presudna radna
snaga. Daje li stroj radnu snagu u mreu tada stroj radi kao
generator, a ako je uzima iz mree onda radi kao motor. Snagu uzetu
iz mree oznaavamo kao pozitivnu. Na osnovu toga moemo rei: uzima li
sinhroni stroj iz mree pozitivnu radnu snagu onda je on u funkciji
motora, uzima li sinhroni stroj negativnu radnu snagu onda je on u
funkciji generatora. Prema zakonu o neunitivosti energije sinhroni
generator prelazi u motorski reim rada kada ga prestanemo pogoniti,
a obrnuto sinhroni motor prelazi u generatorski reim rada kada mu
na osovinu rotora dodajemo mehaniku energiju. Jednsotavnije reeno,
ako sinhronom stroju koji radi kao motor, dodajemo na osovinu
rotora umjesto protumomenta pogonski moment on postaje
generator.
-
SINHRONIZACIJA SINHRONOG STROJA SA MREOM Sinhroni generator je
spojen s pogonskom turbinom ili drugim pogonskim strojem koji ga
moe ubrzati na zadani broj okretaja. Rotirajui nominalno pobueni
generator smijemo prikljuiti na mreu tek onda kada ima radni napon
i frekvenciju kao i mrea i odgovarajui redosljed prikljuaka faza.
Ostvarivanje gornjih zahtjeva za prikljuak sinhronog generatora
nazivamo sinhronizacijom sa mreom. Kod sinhronizacije sinhronog
generatora koristi se sinhronoskop. On predstavlja specijalnu
napravu koja pokazuje kada su kod generatora ostvareni svi uvjeti
sinhronizacije sa mreom. Osim sinhronoskopa postoje i druge naprave
pomou kojih moemo vriti kontrolu sinhronizacije sinhronog
generatora sa mreom. Jednu od tih naprava ine tri sijalice spojene
kao to je prikazano na slici
-
Tamni spoj sijalica pomou kojeg se vri sinhronizacija sinhronog
generatora sa mreom
Kod ispunjenih uvjeta sinhronizacije generatora sa mreom ni
jedna sijalica ne svijetli. Zbog toga se taj nain sinhronizacije
naziva tamni spoj sijalica
-
Ako sve tri sijalice periodiki svijetle i tamne, to je znak
priblienja sinhronizacije generatora mrei. Svijetli li jedna
sijalica za drugom to je znak da redosljed faza, kod datog smjera
vrtnje generatora, nije ispravan. Svijetle li stalno tri sijalice,
generator nema odgovarajui napon ili ima neispravan redosljed faza
napona.
KARAKTERISTIKE SINHRONIH GENERATORA
Ponaanje sinhronog generatora kod razliitih naina optereenja moe
se pratiti pomou vektorskog dijagrama datog na slici. Pri tome
treba razlikovati da li generator radi na svoj vlastiti potroa ili
na mreu sa konstantnom frekvencijom i naponom. U prvom sluaju moe
se uzeti za konstantnu veliinu odabranu struju ili snagu kod
potroaa sa razliitim karakterom otpora. Pobueni generator, koji
radi pod tim okolnostima, daje indukovani napon E odnosno napon Uf.
Ako je napon mree konstantan, generator mora imati automatsku
regulaciju napona. Promjenom momenta stroja koji pogoni sinhroni
generator, poveava se brzina vrtnje sinhronog generatora a time i
frekvenciju njegove mree.
-
Vektorski dijagram sinhronog stroja: a) generatora; b)
motora
-
U stvarnosti veina sinhronih generatora radi na krutu mreu, kada
se polazi od pretpostavke, da su napon i frekvencija mree
konstantni. Uzbudom se mijenja EMS E, ali se time ne moe
promijeniti napon mree Uf, nego se promijeni smjer i veliina
struje, koja se alje u mreu kao to je prikazano na prethodnom
vektorskom dijagramu. Promjenom uzbude generatora, koji radi na
krutu mreu promijeni se struja I, kao i njena jalova komponenta Ij,
dok radna komponenta struje IR ostaje praktiki nepromjenjena.
Suprotno tome se sa promjenom momenta na osovini rotora promijeni
radna komponenta struje IR; broj okretaja i frekvencija ostaju
konstantni. Promjenom uzbude i momenta kod generatora, koji radi na
krutoj mrei, mijenja se veliina i znak obiju komponenata struje.
Strujni vektorski dijagram moe se prikazati u etiri kvadranta kao
to je to pretstavljeno na narednoj slici. Stroj radi kao generator
ako je radna komponenta struje IR negativna. Ako je jalova
komponenta struje Ij negativna, sinhroni stroj radi kao generator
jalove energije. Ako je jalova komponenta struje Ij pozitivna,
stroj je potroa jalove energije
-
Strujni vektorski dijagram sinhronog generatora i motora
-
Najei sluaj rada sinhronog generatora je da generator daje u
mreu i radnu i jalovu snagu (trei kvadrant; preuzbueni generator).
Prvi i drugi kvadrant prikazuju motorski rad. Tada je radna
komponenta struje IR pozitivna. Rad sinhronog motora u preuzbuenom
stanju ima odreenih prednosti od rada u poduzbuenom stanju.
Preuzbueno stanje se odlikuje time, da kod njega sinhroni stroj,
bez obzira da li je u motorskom ili generatorskom reimu rada, daje
u mreu jalovu snagu. Sposobnost da daje jalovu snagu u mreu je
velika prednost sinhronog motora u odnosu na asinhroni. Osim toga
je preuzbueno stanje povoljno sa gledita stabiliteta rada, pogotovo
kod velike pobude kada se dobije neto manji .
-
KARAKTERISTIKE I NAMIPULACIJE SINHRONOG MOTORA Sinhroni motor
ima krutu karakteristiku momenta sa prekretnim momentom Mz koji se
kod n = ns ne mijenja. Moment postoji sve dotle dok sinhroni motor
ima sinhronu brzinu vrtnje. Najvei moment Mz (prekretni moment) je
dan izrazom za sin = 1. Prekorai li se taj moment motor ispada iz
sinhronizma. Omjer nominalnog momenta Mn prema prekretnom momentu
zove se momentom preopteretivnosti sinhronog stroja. Vidimo da
preopteretivost momentom nije vrsta konstanta sinhronog motora,
nego zavisi od naina njegove pobude.
.sin. s
f
XEU
konstM =
-
Mehanika karakteristika sinhronog motora
-
Nedostaci sinhronog motora kod pokretanja se otklanjaju
ugradnjom posebnih prigunih namota ili posebnom izvedbom masivnih
polova rotora. Moment, koji izazivaju struje indukovane u prigunom
namotu ili polnim nastavcima, ima tok kao moment asinhronog
motora-crtkana linij na prethodnoj slici. Ta karakteristika momenta
sinhronog motora koristi se kod pokretanja. Kad se postigne brzina,
koja je blizu sinhronoj, ukljui se uzbudna struja. Sinhronizacioni
moment uvue motor u sinhronizam. Kad motor ue u sinhronizam,
pokazuje tvrdu karakteristiku brzine, tj. broj okretaja se ne
mijenja sa promjenom optereenja na osovini. Problematika pokretanja
sinhronog motora je slina problematici pokretanja asinhronih
kratkospojenih motora. Glavni problem je u tome da se ogranii
porast struje pokretanja na mrei a da potezni moment ne bude previe
mali. Rjeenja za ogranienja porasta struje pokretanja su slina kao
kod asinhronih kratkospojenih motora
-
IZBOR ELEKTROMOTORA Poto je elektromotor sastavni dio jednog
elektromotornog pogona osnovni kriteriji, kojima projektirani EMP
treba da udovolji: Projektirano rjeenje EMP treba da zadovolji sve
tehnoloke
zahtjeve, Projektirano rjeenje EMP treba biti to je mogue
jeftinije; Projektirano rjeenje EMP treba biti prilagoeno radnim
uvjetima
okoline u kojoj treba da radi; Kod izbora EMP treba voditi rauna
da projektirano rjeenje
obuhvata sve aspekte sigurnosti Potronja elektrine energije
projektiranog rjeenja EMP treba biti
posebno analizirana, Projektirano rjeenje EMP treba biti pogodno
i za rad u kriznim
situacijama. Da bi se u potpunosti zadovoljili zahtjevi
korisnika elektromotornog pogona potrebno je pri odabiru dati
sljedee podatke:
-
vrstu motora, iznos prikljunog napona, frekvencija (kod
prikljuka na naizmjeninu mreu), vrstu pogona, snagu motora,
mehaniku preopteretivost motora, izvedbeni oblik motora, vrstu
mehanike zatite, uvjeti zaleta, uestalost uklapanja, zahtjevi s
obzirom na podeavanje brzine vrtnje, temperatura okoline ako je
iznad 400C,
specifina okolina itd.
-
Osnovni kriteriji izbora elektromotora su: elektromotor mora
imti sposobnost odreene mehanike
preopteretivosti, elektromotor mora osigurati ispravan rad EMP
kroz dovoljno dugo
vrijeme, tj. mora imati odreenu ivotnu dob. ODREIVANJE MEHANIKE
PRETOPTERETIVOSTI
ELEKTROMOTORA Mehanika preopteretivost elektromotora je
definirana odnosom maksimalnog Mmax i nazivnog momenta Mn, tj. gdje
je:Kp faktor mehanike preopteretivosti elektromotora. Donja granica
preopteretivosti svakog motora iznosi Mmax/Mn = 1,6. To je dakle,
minimalna preopteretivost koju elektromotor mora imati. Mnogi
elektromotorni pogoni zahtjevaju znatno veu preopteretivost od
minimalne. Za dizaline elektromotore zahtjeva se mehanika
preopteretivost od 2 do 4. Ispunjavanjem ovog kriterijuma
obezbjeuje se da elektromotor moe savladati trenutna preoptereenja
koja u pogonu mogu nastati, a koja termiki ne ugroavaju pogonski
elektromotor. Podatak o veliini Kp daje proizvoa elektromotora u
katalozima ili drugoj tehnikoj dokumentaciji.
np M
MK max=
-
ODREIVANJE SNAGE ELEKTROMOTORA Odreivanje ivotne dobi odnosno
snage elektromotora znatno je sloeniji u odnosu na odreivanje
preopteretivosti. To je termiko pitanje koje je usko povezano: s
gubicima razvijenim prilikom rada elektromotora u obliku topline,
te hlaenjem i dozvoljenim zagrijavanjem elektromotora. Problem se
svodi na to, da se za odreenu vrstu optereenja, koje esto moe biti
i vrlo sloeno, odredi zagrijavanje namota elektromotora. Izabrani
elektromotor, u predvienom reimu rada pogona, ne smije se
zagrijavati vie od temperature, koju moe da podnese izolacija
namota elektromotora. Zagrijavanje i hlaenje elektromotora Granino
zagrijavanje ne smije se prekoraiti, budui da s viom temperaturom
izolacija bre stari, tj. smanjuje se njena ivotna dob.
-
Promjena nadtemperature homogenog tijela mijenja se po
eksponencijalnom zakonu: gdje je: - stacionarna nadtemperatura, Tt
toplinska vremenska konstanta, o poetna temperatura Ako se u tijelu
razvija toplina Q koja se odvodi preko rashladne povrine S, s
koeficijentom odvoda topline h, stacionarna nadtemperatura i
toplinska konstanta mogu se odrediti iz izraza gdje je: m masa, a c
specifina toplina
tt Tt
oTt
ee
+
= 1
hScmT
hSQ
t =
=
-
Kod hlaenja homogenog tijela vrijedi izraz gdje je p poetna
nadtemperatura od koje poinje hlaenje
Krivulja zagrijavanja i hlaenja elektromotora
tTt
p e
=
-
Budui da elektromotor nije homogeno tijelo (razliiti materijal,
razvijena koliina topline i kod konstantnog optereenja moe se
mijenjati) mjerenjem odreena karakteristika zagrijavanja motora
neznatno odstupa od karakteristike zagrijavanja homogenog tijela.
Temperatura namota raste u poetku neto bre nego kod zagrijavanja
homogenog tijela, tj. namot se u poetku zagrijava kao da mu je
manja toplinska vremenska konstanta od one koja vrijedi za homogeno
tijelo. Koeficijent odvoda topline h ovisi izmeu ostalog o
intenzitetu hlaenja. Motori s intenzivnijim hlaenjem imaju manju
vremensku konstantu od motora s loijim hlaenjem, a iste mase. Prema
preporukama IEC podijeljeni su pogoni na osam vrsta i oznaeni su sa
S1, S2 ... S8: Trajni pogon (S1) je pogon s konstantnim optereenjem
(nominalne
snage) ije je trajanje barem toliko dugo da se postigne termiki
stacionarno stanje motora
-
Kratkotrajni pogon (S2) je pogon s kratkim trajanjem
optereenja
-
Intermitirani pogon bez uticaja zaleta na temperaturu
elektromotora (S3) je pogon kod kojeg se trajno izmjenjuje pogonsko
stanje i mirovanje motora,
Intermitirani pogon s uticajem zaleta na temperaturu
elektromotora (S4), uzima se u obzir zagrijavanje zbog gubitaka
nastalih za vrijeme zaleta
Tokovi P, Pg i intermitiranog pogona a) S4 (sa uticajem zaleta),
b) (S5) sa uticajem zaleta i elektrinog koenja na temperaturu
elektromotora
-
Intermitirani pogon s uticajem zaleta i elektrinog koenjana
temperaturu elektromotora (S5)-gubici koenja utjeu na zagrijavanje
elektromotora ,
Trajni pogon s intermitiranim optereenjem elektromotora (S6) je
pogon kod kojeg se trajno izmjenjuju jednaki ciklusi ,
Tokovi P, Pg i trajnog pogona sa intermitiranim optereenjem
elektromotora
-
Neprekinuti pogon sa zaletom i koenjem elektromotora (S7) je
pogon s trajnim izmjenjivanjem jednakih ciklusa bez iskljuivanja
motora s mree
-
Neprekinuti pogon s razliitim brzinama vrtnje i snagama (S8) je
pogon s trajnim izmjenjivanjem jednakih ciklusa
Odreivanje snage elektromotora pri trajnom pogonu Brzina je
vrtnje u trajnom pogonu konstantna (obino nazivna nN) i motor
trajno razvija moment M, koji savladava moment tereta Mt . Da se
pri tome motor ne zagrije iznad dozvoljene nadtemperature, mora
biti ispunjen uvjet, da je nazivni moment MN jednak ili vei od
momenta tereta Mt : MN Mt Potrebna snaga pogonskog elektromotora da
se trajno obavlja odreeni rad moe se jednostavno odrediti koristei
poznate zakone iz mehanike. Pravolinijsko gibanje Ako je potrebno
kod pravolinijskog gibanja savladati silu F (masu m, silu trenja i
sl.) kod brzine v, tada je potrebna mehanika snaga Pm = F v Pri
tome vrijedi uz masu m i ubrzanje a opi izaz za silu F = m a
-
Ako se treba masa m dizati nasuprot djelovanja sile tee potrebna
je
sila F = m g Radni mehanizam ima vlastite gubitke koji se
openito uzimaju u obzir kod odreivanja snage pogonskog
elektromotora korisnou radnog mehanizma. Uzme li se i to u obzir,
tada je potrebna pogonska snaga elektromotora data izrazom Pri tome
su sve veliine u jedinicama meunarodnog mjernog sistema. Ako se F
uvrsti u kp i s obzirom da je 1 kW = 102 kpm/s, dobije se da je
.
vFP =
[ ] [ ] [ ]smvkpFkWPvFP /;102
=
-
Uz objanjenje odreivanje snage motora u trajnom pogonu: a)
pravolinijsko gibanje; b) rotaciono gibanje
Rotaciono gibanje Prema slici pogonski elektromotor treba
prenijeti na radni stroj moment M = F r Uz brzinu vrtnje n odnosno
kutnu brzinu = 2 n, obodna brzina na polumjeru r data je izrazom v
= 2 n r = r
-
Koristei ranije izraze mehanika snaga Pm moe se prikazati u
obliku Uzimajui u obzir i korisnost radnog stroja, potrebna snaga
pogonskog elektromotora je odreena izrazom I u ovom izrazu sve
veliine su u jedinicama meunarodnog sistema. esto se rauna s
brzinom vrtnje n pa se u tom sluaju snaga elektromotora rauna prema
izrazu
Mrr
MvFPm ===
.2
MnMP ==
[ ]min/0
[ ]
[ ]
[ ]min/55,9
1047,060
2
0n
NmMnMnMMnP
WP
===
-
Ako je moment izraen u kpm, snaga elektromotora rauna se prema
Izrazu Odreivanje snage motora potrebnog za pogon pumpi,
ventilatora, kompresora, alatnih strojeva itd. zahtijeva poznavanje
nekih specifinih karakteristika navedenih strojeva, kao npr.
koliinu tekuine, odnosno zraka, statiki i dinamiki tlak, silu
rezanja itd. Odreivanje snage elektromotora za pogone dizalice
Elektromotori koji pogone pojedine pogone dizalica rade u
intermitiranom pogonu. Zahtjevi koji se postavljaju na njih su vei
nego u sluaju reima rada sa trajnim pogonom. Oni moraju davati
mehaniku snagu za dizanje, sputanje, okretanje, vonju mosta i make
itd. i pri tome esto ubrzavati mase ili ih koiti, a takoer mjenjati
smjer vrtnje tih masa.
[ ]
[ ]
[ ]min/.
974,0027,1
0n
kpmMnMnMP
WP
==
-
Prema VDE0530 Propisi za elektrine strojeve, razlikuju se za
pogone dizalice tri nazivna pogona: Intermitirani pogon S3 bez
uticaja zaleta na temperaturu namota
motora sa intermitencijom = tp/tc , Intermitirani pogon S4 sa
uticajem zaleta na temperaturu namota
motora sa intermitencijom = (tz + tp)/tc , Intermitirani pogon
S5 sa uticajem zaleta i koenja na temperaturu
namota motora sa intermitencijom = (tz + tp + tk)/tc .
Elektromotor mora imati dovoljnu snagu da vri odreen rad, a da pri
tome ne nastane nedozvoljeno zagrijavanje. Osim toga mora biti
njegov zakretni moment dovoljan za najnepovoljniji sluaj. Potrebna
snaga za vonju i dizanje bez uzimanja u obzir snage za ubrzanje
naziva se trajnom (statikom) snagom. Ona se izrauna po Formuli (
kW)
meh
vFP1206
=
-
gdje pojedine veliine znae: F silu ili teret u kp, v brzinu u
m/min, meh mehaniki stepen djelovanja. Kod pogona dizanja se u
prethodnom izrazu uvrtava umjesto sile F ukupni teret, koji se die
(nazivni teret = korisni teret + mrtvi teret). Uticaj posebnih
uvjeta radne okoline pogona na snagu
elektromotora Uticaj okoline na rad motora moe biti raznolik i
potrebno ga je poznavati kako bi se mogao izabrati ispravan motor.
Motor se moe i mora tako izabrati, da pod bilo kojim uvjetima
besprijekorno obavlja svoju funkciju. Razliiti uvjeti okoline imaju
razliiti uticaj na elektromotor. Dok neki od uticajnih faktora
zahtijevaju samo dopunsku zatitu motora, neki od njih zahtijevaju
posebne izvedbe i dimenzioniranje elektromotora.
-
Kod elektromotornih pogona smjetenih na veim visinama, gdje je
smanjen odvod topline zbog manje gustoe zraka, potrebno je smanjiti
optereenje motora ispod nazivnog, odnosno uz isto optereenje treba
odabrati veu tipnu snagu motora. Za nadmorske visine iznad 1000 m
moe se priblino odreivanje dozvoljenog optereenja motora PN nazivne
snage PN odrediti empirijskom relacijom: P'N = PN (1,1 H 10-4) gdje
je H [m] nadmorska visina. Izraz pokazuje, da se dozvoljeno
optereenje linearno smanjuje za 1% na svakih 100 m nadmorske visine
iznad 1000 m. Da bi se sauvalo isto dozvoljeno optereenje i kod
veih nadmorskih visina potrebno je odabrati motor vee nazivne
snage:
.101,1'
4=
HPP NN
-
Uticaj poveane temperature okoline na snagu elektromotora Snage
elektromotora oznaene na natpisnoj ploici ili navedene u katalozima
proizvoaa elektrinih strojeva odreene su pod pretpostavkom da u
toku eksploatacije motora ne moe nastupiti temperatura okoline
odnosno rashladnog sredstva via od 40 0C. Promjenom temperature
rashladnog sredstva mijenjaju se uvjeti hlaenja, o kojima ovisi
snaga motora. Zbog ekonomskih razloga povoljnije je, da temperatura
rashladnog sredstva bude to je mogue nia, jer to daje mogunost veeg
optereenja motora, ili produuje njegovu ivotnu dob. Ako se motor
mora nalaziti u prostoriji poveane temperature potrebno je, ili
osigurati posebnim sistemom izvedbe dovoenje svjeeg rashladnog
zraka za hlaenje motora, ili smanjiti optereenje motora ispod
nominalnog.Prema preporukama IEC za temperature okoline od 30 do 60
0C preporuuje se sljedee: Doputena nadtemperatura motora odreena
klasom izolacije smanjuje se za toliko 0C za koliko je temperatura
okoline nia od 40 0C.
Slide Number 1Slide Number 2Slide Number 3Slide Number 4Slide
Number 5Slide Number 6Slide Number 7Slide Number 8Slide Number
9Slide Number 10Slide Number 11Slide Number 12Slide Number 13Slide
Number 14Slide Number 15Slide Number 16Slide Number 17Slide Number
18Slide Number 19Slide Number 20Slide Number 21Slide Number 22Slide
Number 23Slide Number 24Slide Number 25Slide Number 26Slide Number
27Slide Number 28Slide Number 29Slide Number 30Slide Number 31Slide
Number 32Slide Number 33Slide Number 34Slide Number 35Slide Number
36Slide Number 37Slide Number 38Slide Number 39Slide Number 40Slide
Number 41Slide Number 42Slide Number 43Slide Number 44Slide Number
45Slide Number 46Slide Number 47Slide Number 48Slide Number 49Slide
Number 50Slide Number 51Slide Number 52Slide Number 53Slide Number
54Slide Number 55Slide Number 56Slide Number 57Slide Number 58Slide
Number 59Slide Number 60Slide Number 61Slide Number 62Slide Number
63Slide Number 64Slide Number 65Slide Number 66Slide Number 67Slide
Number 68Slide Number 69Slide Number 70Slide Number 71Slide Number
72Slide Number 73Slide Number 74Slide Number 75Slide Number 76Slide
Number 77Slide Number 78Slide Number 79Slide Number 80Slide Number
81Slide Number 82