Generatori Motori i Transformatori

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

DINAMIKA INDUSTRIJSKIH SUSTAVA

KOMPONENTE INDUSTRIJSKOG POSTROJENJA DIS.1: Generatori, motori i transformatori

Prof. dr. sc. Zlatko Maljković

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVO I AUTOMATIZACIJU

Ak. god. 2013/2014

Generatori














Najčešći izvori električne energije u industrijskim postrojenjima su sinkroni generatori, a rjeđe asinkroni generatori. U starijim postrojenjima u kojima ima istosmjernih pogonskih električnih motora (npr. u valjaonicama) postoje i istosmjerni kolektorski generatori, koji se sve više nadomještaju ispravljačkim pretvaračima napajanim iz izmjenične mreže. Izmjenični generatori rade:
paralelno s mrežom
otočno, na vlastita trošila. Asinkroni generatori rade samo u paralelnom radu s krutom mrežom ili eventualno u otočnom radu, ali tada moraju imati kondenzatorske baterije (za svoje magnetiziranje). Generatori vjetroelektrana su sinkroni obično bez multiplikatora, ili asinkroni s multiplikatorima.

4.3.2013.

2

Sinkroni kompenzatori





Kompenzatori jalove snage u izvedbi rotacijskog – sinkronog stroja (koji nema ni pogonski stroj niti radni mehanizam na svojoj osovini) su se ranije koristili kao “izvori” jalove snage, prvenstveno u pogonima s puno asinkronih motora. To se danas radi uporabom statičkih kompenzatora s kondenzatorskim baterijama odnosno prigušnicama. U pogonima s mnogo asinkronih motora jalovu snagu koju zahtijevaju asinkroni strojevi može se nadomjestiti sinkronim motorom koji služi i kao kompenzator jalove snage.

4.3.2013.

3

Motori





Danas su u industrijskim postrojenjima motori najčešće asinkroni, sve češće regulirani statičkim frekvencijskim pretvaračima (u pogonima gdje se zahtjeva promjenjiva brzina vrtnje), a vrlo rijetko sinkroni. Jedino u pogonima za velike snage male brzine vrtnje prednost ima sinkroni motor pred asinkronim. Asinkroni motori se rade samo brzohodni, jer sporohodni s velikim brojem polova (2p > 8) iz mreže vuku veliku struju magnetiziranja (zbog velikog broja zračnih raspora), tj. rade s lošim faktorom snage. Istosmjerni kolektorski motori se sve rjeđe koriste zbog iskrenja na kolektora i skupljeg održavanja, pa se još nalaze u starijim pogonima i nekim novijim pogonima u željezarama, te u vuči. Prednost istosmjernih strojeva je u njihovom radu s maksimalnim kutom opterećenja u svim radnim režimima. Podešavanje brzine ostvaruje se podešavanjem napona ili uzbude. Električno kočenje ostvaruje se otporom, protustrujno i generatorsko.

4.3.2013.

4

Transformatori











Energetski transformatori se dijele na distribucijske, energetske (mrežne), generatorske i specijalne. Mogu biti “uzlazni” (Uprimar < Usekundar) i “silazni” (Uprimar > Usekundar) i najčešće su trofazni trostupni. Distribucijski su transformatori do snage 2,5 MVA, napona opreme do 36 kV. U industrijskim postrojenjima susreću se osim klasičnih energetskih transformatora i specijalne izvedbe (pećni, ispravljački, vučni,...). Mjerni transformatori se koriste za mjerenje i izolaciju od visokog napona (naponski, strujni i kombinirani). U novije vrijeme proizvode se, osim na principu magnetske indukcije, i na nekoliko drugih principa.

4.3.2013.

5

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

SINKRONI STROJEVI

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVO I AUTOMATIZACIJU

4.3.2013.

Osnovni dijelovi sinkronog generatora Turbogenerator generator sa cilindričnim rotorom

Hidrogenerator generator s istaknutim polovima

uzbudni namot

Najveći TG: 4-polni: 1710 MVA, plan: 2200 MVA, Dr ≈ 1,6 m 2-polni: 1120 MVA, plan: 1500 MVA, Dr ≈ 1,2 m, δ ≈ 100 mm 4.3.2013.

Najveći HG: 80-polni: 840 MVA, Dr ≈ 18 m δ od nekoliko mm do nekoliko cm 7

Vektorsko-fazorski dijagram





Vektorsko-fazorski dijagram opisuje stacionarna radna stanja sinkronih strojeva. Umjesto vektora protjecanja crtaju se uzbudne i armaturne struje. Najčešće se crta samo fazorski dijagram i to u sustavu izvora (generatora).

a)

b)

Fazorski dijagram hidrogeneratora a) originalni (s komponentama armaturne struje) i b) izvedeni (s nepoznatim kutom opterećenja) 4.3.2013.

8

Statički stabilno područje rada i sinkronizacijski koeficijent TG

HG

Elektromagnetski moment (snaga) u p.u.

m = p = Pelm

Sinkronizacijski koeficijent u p.u.:

ks =

Sinkronizacijski koeficijent u Nm/rad:

k sM =

4.3.2013.

e0 u u 2 xd − xq + Prel = sin δ + sin(2δ ) xd 2 xd xq

 1 1  e0 u cos δ + u 2  −  cos(2δ ) x  xd  q xd 

S dM = ks n dδ ωmn

dP = k sS n k sP = dδ 9

V krivulje (P = konst.) i krivulje regulacije (cosφ = konst.) U = konst. f = konst. cosφ = 0,5 kap. cosφ=0,8 kap.

I

cosφ = 1 Pn

0,25Pn

In 0,5Pn

cosφ = 0,8 ind. cosφ = 0,5 ind.

0,75Pn

P=0 P=0

If 0 4.3.2013.

If0

Ifn 10

Pogonska karta TG u ovisnosti o nadtlaku vodika pa< pb< pc

4.3.2013.

11

Pra sta ktična tičk e s grani tab ca ilno sti

Teo r gran ijska stab ica stat ičke ilno sti

Pogonska karta hidroagregata s ograničenjima P

agregat = turbina + generator

Granica maksimalne snage turbine Sn

.

Radno područje agregata

If = 0

Qkap 4.3.2013.

Generator poduzbuđen

Granica minimalne snage turbine 0

Generator naduzbuđen

Qind 12

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

TRANSFORMATORI

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVO I AUTOMATIZACIJU

4.3.2013.

Osnovni dijelovi energetskih transformatora Cilindrični namot

Spiralni namot

4.3.2013.

14

Nadomjesna shema transformatora I1 - primarna struja I’2 – sekundarna struja preračunata na primarnu stranu I0 – struja praznog hoda Iμ – struja magnetiziranja I0r – radna komponenta struje praznog hoda U1 – primarni napon U’2 – sekundarni napon preračunat na primarnu stranu R1 – otpor primarnog namota

L1σ – rasipni induktivitet primarnog namota R’2 - otpor sekundarnog namota preračunat na primarnu stranu L’2σ - rasipni induktivitet sekundarnog namota preračunat na primarnu stranu Lμ – glavni induktivitet R0 – nadomjesni otpor zbog histereznih gubitaka i gubitaka vrtložnih struja u jezgri Rd1 – nadomjesni otpor zbog dodatnih gubitaka u konstruktivnim dijelovima

Rd1

I1

R1

X 2′σ

X 1σ I0

U1

4.3.2013.

I0r

R0

Iµ

Lµ

R2′

I 2′ U 2′

15

Vanjska karakteristika transformatora U1 = konst., faktor snage - parametar   




C – kapacitivni teret R – djelatni teret L – induktivni teret

Promjena napona veća je kod većih transformatora (jer je uk većih iznosa)

Uσ%=Xσ%

U2

C

i

U2n

Uk%=Zk%

R L




0

4.3.2013.

I2n

I2

φ

Ur%=R%

Da bi se održao napon sekundara što konstantnijim pri promjenama iznosa i karaktera tereta, kod većih transformatora se ugrađuje regulacijski namot i regulacijska sklopka → REGULACIJSKI transformator

16

Regulacijska sklopka izvedba

princip rada

položaji birača i sklopke

Sekvence na biraču

Teretna preklopka

Birač

4.3.2013.

Sekvence teretne preklopke

17

Uzdužna i poprečna (kutna) regulacija napona autotransformatora A




A

Uzdužna regulacija: mijenja se samo prijenosni omjer transformatora

ΕA

UA

ΕrA

UA

UmA

ΕA

mA

ΕmA UmA

ΕmA

ΕrA B

C




Poprečna regulacija: omogućava preraspodjelu snage kroz vodove zbog kutne regulacije napona sekundara prema primaru

A UA

A

ΕA

ΕrC UmA

UA

ΕmA

ΕA

mA

ΕmA UmA

ϕ

regulacijski namot faze C

ΕrC

ΕrC C

4.3.2013.

ΕrC

B

18

Autotransformator s uzdužnom i poprečnom regulacijom napona u nultočki A

I1B B

I1C C

I1A xg1

xg2

Z1A

Ug1A

N10

uzduzna regulacija

I2A

mA

N20

Z2A

Ug2A xg2

xg2

Z1B

I2B I1B+I2B

Z2B

p

Ug2C

I2C

xg2

Z2C

Ug2B

Ug2A

I1A+I2A

mB

Z1C

p

mC

xg2 Ug2C

p

Ir

poprecna (kutna) regulacija

regulacijski namot

Nr

c

I3

a

b

b

c

N3

a

4.3.2013.

19

Mjerni transformatori


Strujnim transformatorima se primar spaja u seriju s teretom, a kod naponskog paralelno teretu. Jedna se stezaljka mjernog transformatora mora uzemljiti.




Primjer spoja naponskog i strujnog transformatora za mjerenje struje ampermetrom, napona voltmetrom i djelatne snage watmetrom.

4.3.2013.

20

Nadomjesna shema mjernog transformatora









Ip - primarna struja Is – sekundarna struja Io – struja magnetiziranja Up – primarni napon Us – sekundarni napon Rp – otpor primarnog namota Lp – rasipni induktivitet primarnog namota Rct - otpor sekundarnog namota

4.3.2013.










Ls - rasipni induktivitet sekundarnog namota Lm – glavni induktivitet RFe – nadomjesni otpor zbog histereznih gubitaka i gubitaka vrtložnih struja u jezgri Zb - impedancija tereta IT - idealni transformator

21

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ASINKRONI MOTORI

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVO I AUTOMATIZACIJU

4.3.2013.

Izvedbe asinkronih strojeva


Podjela prema izvedbi rotora:
kolutni,
kavezni.




Asinkroni strojevi:
Motori – brzina manja od sinkrone
Generatori – brzina veća od sinkrone




Za razliku od sinkronih strojeva asinkroni strojevi u svom radu moraju iz mreže ili kondenzatorskih baterija vući jalovu snagu




Danas se sve više rade i dvostruko napajani motor-generatori u reverzibilnim elektranama radi mogućnosti regulacije snage u motorskom režimu. Rotorski namot je izveden kao kod kolutnih motora i napajan izmjeničnim reguliranim naponom niske frekvencije.

4.3.2013.

23

Kolutni asinkroni motori


Koriste se u reguliranim pogonima ali sve rjeđe (zbog cijene i težeg održavanja), pa se zamjenjuju regulirani kaveznim motorima napajanim frekvencijskim pretvaračima. Regulacija brzine vrtnje omogućena je dodavanjem otpora u rotorski krug, što znači da motor ima klizne kolute i četkice, a namot rotora je izolirani namot spojen u zvijezdu.




Broj polova statorskog i rotorskog namota mora biti jednak.




Prednost u odnosu na kavezni je što pri nazivnom teretu ima manje klizanje, a potezni moment može biti jednak prekretnom izborom odgovarajućeg vanjskog otpora priključenog u rotorski krug preko četkica i prstenova.

4.3.2013.

24

Uzdužni presjek kolutnog asinkronog motora

4.3.2013.

25

Kavezni asinkroni motori


Zbog svoje robusnosti najšire u uporabi u industrijskim pogonima. Izvedbe su razlikuju u oblicima rotorskog kaveza:







obični, s dubokim utorima, dvokavezni.

Poželjno je da klizanje pri nazivnom teretu bude što manje (s < 5%), pogotovo kod većih motora zbog smanjenih rotorskih gubitaka u kavezu.

4.3.2013.

26

Uzdužni presjek kaveznog asinkronog motora

4.3.2013.

27

Simboli, oznake stezaljki i natpisna pločica asinkronih strojeva 1. Proizvođač

Faktor snage 2. Tip motora ili 9. Brzina vrtnje generatora 10. Frekvencija 3. Tvornički broj 11. Klasa izolacije 4. Broj faza 12. Vrsta zaštite 5. Nazivni napon i 13. Težina spoj 14. IEC norma 6. Nazivna struja 15. Godina 7. Snaga i tip proizvodnje opterećenja

4.3.2013.

8.

28

Izvedbe kaveza

4.3.2013.

29

Nadomjesna shema asinkronog motora Is - statorska struja I’r – rotorska struja preračunata na statorsku stranu I0 – struja praznog hoda Iμ – struja magnetiziranja I0r – radna komponenta struje praznog hoda US – primarni napon Rs – otpor statorskog namota E0 – inducirani napon

Xσs – rasipna reaktancija statorskog namota R’r - otpor rotorskog namota preračunat na statorsku stranu X’σr - rasipni induktivitet rotorskog namota preračunat na statorsku stranu Xμ – glavna reaktancija RFe – nadomjesni otpor zbog histereznih gubitaka i gubitaka vrtložnih struja u jezgri Rr(1-s)/s – ekvivalent mehaničkog rada Sve veličine odnose se na fazne veličine

Rr′ 1− s = Rr′ + Rr′ s s

4.3.2013.

30

Bilanca snage asinkronog motora

4.3.2013.

31

Momentna karakteristika motora Usporedba kaveznog i kolutnog motora:
Kavezni motor: M
Veliki potezni moment
Velika potezna struja Mmax
Veće prekretno i nazivno klizanje
Izvedbe s posebno izrađenim kavezom (dvokavez, duboki utori, ...)

kavezni kolutni

Mk




Kolutni motor: Mn
Mali potezni moment
Mala potezna struja 0
Manje prekretno i nazivno klizanje – manji gubici u rotorskim namotima u 1 nazivnom radu
Omogućeno uključenje dodatnih otpora i povećanje poteznog momenta - jednakog prekretnom uz male potezne struje

4.3.2013.

n s

nmax

nn ns

smax

sn 0

32

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

ISTOSMJERNI STROJEVI

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVO I AUTOMATIZACIJU

4.3.2013.

Osnovni dijelovi istosmjernog stroja Glavni polovi:
Uzbudni namot protjecan istosmjernom strujom iz nezavisnog izvora ili samouzbudno - formira glavno polje Armatura:
U utorima rotora armaturni namot kroz koji teče izmjenična struja koja se preko kolektora “ispravlja” Kolektor i četkice:
Mehanički ispravljač – kolektor se sastoji od lamela spojenih na armaturni namot Pomoćni polovi:
Namot pomoćnih polova s malo zavoja, spojen serijski s armaturnim namotom, tako da njime teče armaturna struja Poboljšavaju komutaciju Smanjuju reakciju armature u neutralnoj zoni Kompenzacijski namot:
Namot smješten u polne papuče, spojen serijski s armaturnim namotom, tako da njime teče armaturna struja Poništavaju poprečno magnetsko polje armature (protjecanje suprotno od armaturnog protjecanja) 4.3.2013.

34

Skica poprečnog presjeka kolektorskog stroja s prikazom magnetskog kruga i smještajem namota

4.3.2013.

35

Princip rada istosmjernih strojeva MOTOR

kM = M=

GENERATOR

p z ⋅ a 2π

p ΦI z ⋅ = kM Φ I a 2π

E = U − I Ra − ∆U č M, Nm – elektromagnetski moment E, V – inducirani napon p – broj pari polova a – broj pari paralelnih grana armaturnog namota Φ, Wb – glavni magnetski tok n, min-1 – brzina vrtnje 4.3.2013.

kE = E=

p z ⋅ a 60

p Φnz ⋅ = k E Φ n = k M Φω m a 60

U = E − I Ra − ∆U č ωm, rad/s – kutna brzina z – broj vodiča armaturnog namota U, V– napon generatora I, A – struja armature Ra, Ω – otpor armaturnog namota ΔUč , V– pad napona na četkicama 36

Djelovanje armaturne struje istosmjernog stroja REAKCIJA ARMATURE u istosmjernom stroju uzrokuje:
smanjenje induciranog napona,
povećanje gubitaka u željezu,
pomak neutralne zone,
porast napona među lamelama. Kod većih istosmjernih strojeva koristi se kompaundni namot koji:
jest uzbudni namot smješten na glavnim polovima, spojen serijski s armaturnim namotom, tako da njime teče armaturna struja
nadoknađuje gubitak dijela induciranog napona izazvan reakcijom armature
djeluje stabilizirajuće kod motora, a destabilizirajuće kod generatora (kompaundni spoj)

4.3.2013.

37

Vanjske karakteristike istosmjernih strojeva





Vanjske karakteristike motora i generatora bitno ovise o načinu uzbuđivanja istosmjernog stroja. Postoje razne izvedbe istosmjernih strojeva upravo prema vrsti uzbude. Osnovne vrste uzbude su:











4.3.2013.

nezavisna uzbuda - ima uzbudni namot napajan iz posebnog izvora istosmjernog napona, tako da se uzbudna struja može podešavati reguliranjem napona ili promjenljivog otpora u uzbudnom krugu, poredna uzbuda - ima uzbudni namot spojen paralelno s armaturnim namotom, tj samouzbudni spoj, serijska uzbuda - ima uzbudni namot serijski spojen s armaturnim namotom, tako da uzbudom teče armaturna struja, kompaundna uzbuda - je složena uzbuda poredne ili nezavisne i serijske uzbude. 38

Istosmjeni motori





Istosmjerni motori se koriste u nekim valjaoničkim pogonima, u vuči, u Leonardovom spoju za velike elektromotorne pogone, te kao mali motori. Regulacija brzine ostvaruje se podešavanjem armaturnog napona ili uzbude. M = kM Φ I E = U − I Ra − ∆U č E Φ= kE n

4.3.2013.

39

Serijski motor Spoj i oznake stezaljki

Vanjska karakteristika

n

E = U − I ( Ra + R f ) − ∆U č kod

nn

I<

M = kM Φ I a = k I 2

kod I > M = kM Φ I a = k I 4.3.2013.

0

Mn

Mk M 40

Podaci i oznake stezaljke Oznake priključnih stezaljki

4.3.2013.

Istosmjerni motor 950 kW, (proizvođač LDW) glavni pogon istraživačkog broda 'Solea'

41

Istosmjerni generatori


Danas se rijetko koriste, ali se još susreću kao
uzbudnici u klasičnim sustavima uzbude sinkronih strojeva,
u postrojenjima koji zahtijevaju veće istosmjerne izvore (valjaonice, željezare, ...),
u Leonardovom spoju (izmjenični motor pogoni istosmjerni generator koji napaja istosmjerni motor – pogonski stroj nekog radnog mehanizma koji zahtjeva široko područje regulacije brzine vrtnje),
mali strojevi sa stalnim magnetima

4.3.2013.

42

Nezavisni generator Spoj i oznake stezaljki

Vanjska karakteristika

U U0 Un

If =

Uf Rf

U = E − IRa − ∆U č

0 4.3.2013.

In

I 43

Shema spoja kompaundnog generatora sa spojem serijske uzbude s: kompaundacijom

Vanjske karakteristike

U

natkompaundirani kompaundirani potkompaundirani

protukompaundacijom

protukompaundirani

0 4.3.2013.

I 44

Univerzalni kolektorski motor Motor koji se može napajati iz Shema spoja istosmjerne i izmjenične mreže. Mora biti serijski spoj armaturnog (rotorskog) i uzbudnog (statorskog) namota. Na rotoru ima kolektor s lamelama po kojemu kližu četkice. Mora biti i statorski paket lameliran.

Fazorski dijagram

U I Ur

Φ Ur =

1 kE Φ n 2

φ

IZ I√2

IR jIX

4.3.2013.

45

Karakteristike univerzalnog motora 2Ur n= kEΦ

Ovisnosti magnetskog Φ Ur toka, napona, brzine n vrtnje i faktora snage o struji opterećenja cosφ

Φ

Ur n

Univerzalni motori se koriste u malim kućanskim aparatima i ručnim alatima 0

4.3.2013.

cosφ

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

I 46

Vanjska karakteristika univerzalnog motora Uz napajanje: a) izmjenično, b) istosmjerno, c) izmjenično ali uz spoj uzbude prema slici

Omjer brzina vrtnje pri izmjeničnom i istosmjernom napajanju uz isti moment:

n~ ≈ cos ϕ n−

n c

nn a

0 4.3.2013.

Mn

b

~~

= M 47

FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA

Dodatna pojašnjenja

ZA ONE KOJI ŽELE ZNATI VIŠE

ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVO I AUTOMATIZACIJU

4.3.2013.

Poredni (paralelni) generator Karakteristika uzbuđivanja ’ f

R ’’’

R

f

f

R’

f

R ’’’

f

E

R ’’

Spoj i oznake stezaljki

If =

Uf Rf

nestabilno

E( If )

Ia = I + I f

0 4.3.2013.

If 49

Vanjska karakteristika porednog generatora





Inducirani napon E opada s porastom struje armature zbog reakcije armature, a napon generatora U još brže E pada zbog padova napona na armaturnom U otporu IaRa i pada U0 napona na četkicama ΔUč Nakon prekretne točke znatnog preopterećenja napon pada na nulu jer uzbudna struja znatno pada

U = E − I a Ra − ∆U č

E U

0 4.3.2013.

In Ik

I 50

Serijski generator R

I

Vanjska karakteristika

R

E

m+

R’

Spoj i oznake stezaljki

R

R

u+

E

m R + u

a

U I f = Ia = I U = E − I ( Ra + R f ) − ∆U č

0 4.3.2013.

I

Ik

I 51

Poredni motor Spoj i oznake stezaljki

Vanjske karakteristike a) nekompenziranog, b) djelomično kompenziranog, c) potpuno kompenziranog motora.

n

a

n0

b c

E = U − I a Ra − ∆U č n=

U − I a Ra − ∆U č E = kEΦ kE Φ

n=

U − ∆U č Ra − M kEΦ k E kM Φ 2

4.3.2013.

0

M 52

Vanjske karakteristike serijskog motora a) prirodna uz Un b) uz U = Un/2 c) šantirana uzbuda

n

d) šantirana armatura e) predotpor u armaturnom krugu

c a

nn

d b

0 4.3.2013.

e

Mn

M 53

Kompaundni motor Spoj i oznake stezaljki

Vanjska karakteristika

n nn

a) tvrđa - jači utjecaj poredne uzbude, b) mekša - jači utjecaj serijske uzbude

a Serijski uzbudni namot potpomaže svojim djelovanjem tok uzbudnog namota, pa je vanjska karakteristika između one porednog i serijskog motora. Primjenjuju za teške pogone, a izborom omjera utjecaja pojedinih uzbuda mogu se postići razne vanjske karakteristike motora prilagođene zahtjevima pogona.

4.3.2013.

b

0

M 54

Krivulje regulacije If(I) a) prirodna, b) kompaudirana, c) protukompaundirana

U = konst, n = konst

If

Isti spoj namota za kompaundaciju pri generatorskom radu odgovara protukompaundaciji pri prelasku u motorski rad (mijenja se smjer struje armature, a time i smjer struje u kompaundnom namotu serijske uzbude ali bez promjene smjera struje u namotu nezavisne uzbude).

4.3.2013.

55

Kompaundacija istosmjernog stroja








Kompaundacija stroja u generatorskom radu dijelom smanjuje potrebu za povećanjem uzbudne struje, a kod jake kompaundacije treba uzbudnu struju čak smanjivati s opterećenjem čemu odgovara nestabilni rad generatora. U motorskom radu kompaundiranom stroju treba još više povećavati uzbudu (nego u slučaju prirodne karakteristike) - motor postaje stabilniji. Protukompaundacija kod generatora traži povećanje uzbude s opterećenjem i stabilizira generator, dok kod motora traži smanjenje uzbude do nekog opterećenja a zatim povećanje - javlja se nestabilnost motora.

4.3.2013.

56

Izmjenični kolektorski strojevi





Izmjenični kolektorski strojevi su najčešće motori zbog mogućnosti podešavanja brzine vrtnje u širokom opsegu. Danas:






mali univerzalni motori u širokoj uporabi, većih snaga samo u starim pogonima, a u novim pogonima zamijenili su ih regulirani izmjenični strojevi napajani iz statičkih pretvarača frekvencije.

Osnovni nedostaci: kompliciranost izvedbe, visoka cijena i skupo održavanje.

4.3.2013.

57

Jednofazni kolektorski motori











Jednofazni kolektorski motori redovno se izvode u serijskom spoju armature i uzbude. Ugrađivali su se u lokomotive kao vučni motori snage i do 1 MW. Obavezno su imali kompenzacijski namot i pomoćne polove. U vuči su se napajali u više zemalja frekvencijom 16²/3 Hz, a rjeđe 50 Hz.

4.3.2013.

58

Repulzioni motori









Repulzioni motori imaju jednofazno namotani stator na koji se priključuje izmjenični napon, rotorski namot kratko spojen preko četkica koje se dadu zakretati. Zakretanjem četkica podešava se brzina vrtnje i mijenja smjer vrtnje. Rabili su se u tkaonicama i dizalima. Motori su se gradili i do snaga 100 kW za pogone koji su zahtijevali velike potezne momente i mekanu vanjsku karakteristiku (liftovi, kranovi i druge dizalice).

4.3.2013.

59

Trofazni kolektorski motori














Trofazni kolektorski motori po izvedbi odgovaraju asinkronim motorima kojima je dodan kolektor. Primarni je namot trofazni namot smješten na statoru (serijski trofazni motori) ili na rotoru (poredni-Schrage-ov motor). Sekundarni namot je kolektorski i uvijek je smješten na rotoru. Kod porednog trofaznog kolektorskog motora galvanskim putem je u sekundar dodan regulacijski napon. Pomicanjem četkica ostvaruje se fina regulacija brzine i vrtnje.

4.3.2013.

60