Referaat Harjadeta elektrimootor Õppeaines: Elektrotehnika Transporditeaduskond Sisukord 1. Elektrimootor 1.1. Asünkroonmootor 1.2. Asünkroonmootori rootor 1.3. Sünkroonmootor 2. Püsimagnetiga sünkroonmootor 2.1. Suurevõimsuselised sünkroonmootorid 2.2. Väiksevõimsuselised sünkroonmootorid 3. Harjadeta alalisvoolumootorid 4. Samm-mootorite tööpõhimõte 4.1. Unipolaarne mootor 4.2. Bipolaarne mootor 4.3 .Lainetalitus 4.4 .Samm-mootori koormamine 5. Kasutusalad 1.Elektrimootor Elektrimootor on seade, mida kasutatakse elektrienergia muundamiseks mehaaniliseks tööks.Enamik elektrimootoreid töötab tänu elektromagnetisminähtusele. Kuid on ka
K. Tänav, A. Ulmas AAAB-41 tehtud: 27.04.2007 Matr. nr. Aruanne esitatud Juhendaja: Tarmo Rosmann Elektrimasinad Töö nr. 5. SÜNKROONMOOTOR Katseobjektid: Kasutatud seadised: voolutrafo, ampermeeter, voltmeeter, Sünkroonmootor vattmeeter, takisti, reostaat, ümberlüliti
peavad muutuma koos rootori keerlemisega. See saavutatakse pooluste sisse ja väljalülitamise või tugevuste muutumisega. Universaalmootor ● Elektrimootor, mis on mõeldud töötama nii alalis- kui ka vahelduvvooluga. ● Elektrivõrgu sagedustel (50-60Hz) töötavad tüübid on tavaliselt <1000 W. Omadused Eelised ● Suur väändemoment käivitudes; ● Kiiretel kiirustel kompaktne suurus. Puudused ● Kommutaatori olemasolust tingitud hooldamise vajadus ● Lühike eluiga Sünkroonmootor ● Vahelduvvoolumootor ● Pöörlemissagedus on võrdne voolu sagedusega Omadused Eelised Puudused ● Sünkroonne kiirus ● Kallis Samm-mootor ● Vahelduvvoolu sünkroonmootor ● Rootor pöörab ennast vastavalt juhtseadmest saadud juhistele Omadused Eelised ● Täpne positsioneerimine ● Tugev hoidmisjõud Puudused ● Väike võimsus ● Võivad olla kallid ● Vajavad kontrollerit Harjadeta alalisvoolumootor ● Ette nähtud talitluseks koos
rõhk 70 MPa = 700 bar = 690 Atm = 714 kg/cm2 Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Kütuse element Fuel Cell Toyota FCHV hübriidauto elektrimootoriks on kontaktivaba 90 kW sünkroonmootor Click to edit Master text styles Second level Third level Fourth level Fifth level Fuel Cell Toyota FCHV hübriidauto elektriajami - sünkroonmootori - elektrooniline juhtplokk Click to edit Master text styles Second level
vastupidav kuluvad 3.faasiline: - Vähene jooksev kiiresti jõutrafo hooldus 1.faasiline: - Saavutab püsikiiruse 2.faasiline: - Pöördemoment tekib nagu 1.faasilises käivitusmähisega masinas Sünkroonmootor - Sünkroonne kiirus - Kallis Tööstuslikud Ühe- või mootorid mitmefaasilin Kellad e Vinüülplaadi vahelduvvool mängijad Kassetimängijad 1
* Elektrimootori mehaaniline tunnusjoon on tema nurkkiiruse sõltuvus mootori momendist: = f(M), n = f(M). Mehaaniline tunnusjoon iseloomustab mootori omadusi töömasina nõuetest lähtudes. Enamiku elektrimootorite nurkkiirus väheneb momendi suurenemisega. Elektimootorite mehaanilised tunnusjooned võime jagada jäikuse järgi nelja eriliiki: 1. Absoluutselt jäik tunnusjoon. (joon 1) Mis tahes momendi väärtusel nurkkiirus ei muutu (=const). Sellise tunnusjoonega on sünkroonmootor. 2. Jäik tunnusjoon (jooned 2 ja 5) Momendi muutumisel muutub nurkkiirus vähe. Jäiga tunnusjoonega on rööpergutusmootorid, väikese rootoritakistusega asünkroonmootor nimimomendi piirkonnas ja liitergutusmootor, millel on ülekaalus rööpergutusmähis 3. Pehme tunnusjoon (3, joon) Momendi suurenemine põhjustab märgatava nurkkiiruse vähenemise. Sellise
2. Teraseskadu (magnetsüdamikus ajaliselt muutuva magnetvälja toimel hüstereesist ja pöörisvooludest tekkiva soojusena) 3. Ventilatsioonikadu (masinaosade ja õhu vahelisest hõõrdest) 4. Hõõrdekadu (hõõrdest laagrites) Vahelduvvoolu mootorid jagunevad tööpõhimõtte järgi: 1. Sünkroonmootorid 2. Asünkroonmootorid (ühe-, kahe-, kolmefaasilised ning lühis-, faasirootoriga mootorid) **Sünkroonmootorid** Sünkroonmootor on vaheduvvoolumootor, mille pöörlemissagedus on sünkroonis voolu sagedusega. Erinevalt asünkroonmootorist tekitatakse aga sünkroonmootori rootoris elektromagnet- või püsimagnetergutusega veel teine magnetvoog (ergutusvoog), mis magnetahela kaudu aheldub staatorimähise magnetvooga. Selle tulemusena haarab staatori pöörlev magnetväli rootori endaga kaasa (s.t. staatorivälja N poolused tõmbuvad rootori S
kui 2-5%. Pärast seda lülitatakse G võrku. Et vältida liigpingeid, ühendatakse rootori ahelasse takistiga. Kohe pärast lülimist võrku ühendatakse ergutusmähis ergutiklemmidega ja G hakkab tööle sünkroonselt. Tekib järsk voolu tõuge ja mehaanilised pinged võllil kuid need pole ohtlikud G-le. Antud moodus on mugav sagetaste lülituste puhul. 17. Sünkroonmootori tööpõhimõte (lk 267) Sünkroonmootor koosneb välisest ja sisemisest väljapoolustega õhupiluga eraldatud magnetsüsteemist. Mõlemad süsteemid pöörlevad ühise telje ümber, kusjuures sisemine asetseb võllil. Rakendades välisele magnetsüsteemile pöördemomenti M, hakkab see pöörlema ja tekib pöördväli, mis on sarnane staatorimähises tekinud magnetilise pöörväljaga, kui see mähis on ühendatud 3f voolu võrguga. Magnetsüsteemide erinimeliste pooluste vaheliste sidestuste
.. 4), valmistatakse üksik- ehk väljepoolustega (salient pole) b) Auru- ja gaasiturbiinide pöörlemissagedus n = 3000 p/min, seega p = 1 c) Diiselgeneraatorid (600 ... 1500 p/min) Sünkroonmootoreid kasutatakse seal, kus on vajalik konstantne (koormusest sõltumatu) pöörlemissagedus ja mootorit lülitatakse harva sisse ja välja Mootorina suurtes ventilaatorites, tsentrifugaalpumpades, kompressorites jne. Sünkroonkompensaator on tühijooksul töötav üleergutatud sünkroonmootor, mille eesmärk on kompenseerida reaktiivenergiat, parendades sellega cos -d 2 Töötamispõhimõte Töö põhineb elektromagnetilisel induktsioonil, mille käigus mehaaniline energia muundatakse vahelduvvoolu elektrienergiaks Jättes alalisvoolugeneraatori kommutaatorita, saame vahelduvvoolugeneraatori. Pöörlevat osa nimetatakse rootoriks, seisvat osa staatoriks.
6 ● Elektrimootorid Elektrimootor on elektromehaaniline seade,mis muundab eektrienergia mehaanliseks tööks.Enamik töötab tänelektromagnetismi nähtusele.. ● Alalisvoolumootor Alalisvoolumootoron on mootor mis töötab alalisvooluga. Alalisvoolumasin on alaliik mis on ettenähtud tööks alalisvooluga . ● Samm-mootor Samm-mootor on alalisvoolu sünkroonmootor,mille rootor pöörab ennast vastavalt juhtseadmest saadud Pingeimpulssidele 7 4. Tähtsamad robotite klassid On olemas ka tähtsamaid robotite klasse näiteks Manipulatsiooni robot ja mobiilrobot. Manipulatsioonirobot on automaatmasin,mis on täiturseadisest manipulaatori kujul, sellel robotil on mitu liikuvuse astet, ja programmjuhtimise seadisest, sellised täidavad töötlusprotsessis liikumise ja juhtimise funktsioone
SÜNKROONMOOTOR Referaat Juhendaja: Koostaja: Tallinn 2016 SISUKORD Sisukord......................................................................................................................................1 sissejuhatus..................................................................................................................................3 Ehitus..........................................................................................................................................5 .....................................................................................................................................................6 TÖÖPÕHIMÕTE........................................................................................................................7 käivitamine..............................................................................................
N2sekundaar U1 väljastpoolt tulev pinge (primaar), U2 sekundaar Kommutaatormasinad Ei primaarmähise emj Ei= /t Alalisvool: Mootorina töötab, generaatorina tööta. Vahelduvvool:Mootorina töötab, generaatorina ei U1/U2=N1Ei/N2Ei=N1/N2 | k=U1/U2=N1/N2 | I2/I1=N1/N2 | I=P/U; Pk=I2R | I=U/R | tööta I2=P/U2 Sünkroonmootor: töökindlus suur, kuluvad laagrid; hind odav; pöörlemissagedus sagedust raske muuta, keeruline sagedusmuundur; käivitus koormatud mootorit raske käivitada Asünkroonmootor Kommutaatormootor: töökindlus väike, kuluvad harjad; hind kallis; pöörlemissagedus lihtne Ehk kõnekeeles tööstusvoolumootor
Pidurdudmomendi suurenades tekib olukord kus staatori ja rootori samanimelised poolused satuvad kohakuti(ei tömba enam kaasa) katkeb magnetvälja sidestus. Sünkronmootori rootor võib pöörelda ainult kiirusega, mis on võrdne staatorivälja pöörlemiskiirusega. (n1=60*f1/p) Sünkroonmootori käivitamine Sünkroonmootori käivitamiseks tuleb kasutada eri teostamisviise, mille eesmärgiks on rootori eelnevas käimapanekus sünkroonse või ligilähedasel kiirusel. Käivitamine abimootoriga. Sünkroonmootor lülitatakse abimootoriga paralleel-talitusse. Ergutatud mootori rootor pannakse pöörlema sünkroonkiiruseni ja lülitatakse sünkroniseerimisseadisega võrku, siis lahutatakse abimootor. Käivitamiseks kas. faasirootoriga asükroonmootorit kahe võrra väiksema pooluste arvuga kui sünkroonmootori pooluste arv. Seepärast, et sünkroon-mootor panna pöörlema ligilähedaselt sünkroonsusele. Asünkroonmootori kiiruse reg. Kasutatakse reostaati rootori ahelas.
Alalismootorid koosnevad õhupiluga üksteisest eraldatud staatorist ja rootorist. Vahelduvvoolumootorid Vahelduvvoolumootorid jagunevad nii ühe- kui ka kolmefaasilisteks mootoriteks. Ühefaasilised mootorid on levinud kõige enam tööriistades ja majandamistes. Kolmefaasilised vahelduvvoolumootorid on kõige enam levinud võimekates tööstuslikes seadmetes. Mootori käivitamiseks, et tekiks pöörlev väli, tuleb kasutada käivitusahelat. Sünkroonmootor, nagu ka asünkroonmasin, tekitab pöörleva magnetvälja ning erinevalt asünkroonmootorist, tekitatakse see sünkroonmootori rootoris. Rootori ergutamiseks elektromagnetite abil tuleb ergutusvool juhtida pöörlevasse rootorisse läbi rootoril asuvate kontaktrõngaste, püsimagneti puhul pole vaja seda kasutada. 3 Impulsstoitega mootorid Samm-mootorid erinevad sünkroonmootorist selle poolest, et selles tekib pöörlev magnetväli, mida
c. Pöördemoment on võrdeline kiiruse ruuduga d. Pöördemoment ei sõltu mootori kiirusest e. Pöördemoment on pöördvõrdeline kiirusega Tagasiside Teie vastus on õige. Õige vastus on: Pöördemoment väheneb kiiruse suurenedes Küsimus 62 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Milline on peamine servoajami mootor tüüp? Valige üks: a. Samm mootor b. Püsimagnetitega sünkroonmootor c. Ühefaasilised asünkroonmootor Tagasiside Teie vastus on õige. Õige vastus on: Püsimagnetitega sünkroonmootor Küsimus 63 Õige Hindepunkte 1.00/1.00 Märgi küsimus lipuga Küsimuse tekst Millise silindriga on tegemist Valige üks: a. Pöördliikumisega silinder b. Ühepoolse toimega silinder c. Kahepoolse toimega silinder Tagasiside Sinu vastus on õige.
Järgmise auto omanik kivitööstur Einber oli väga ohtlik juht- palju otsasõite linnas. ELEKTER JA ELEKTRI JÕUSEADMED ELEKTRI OLEMUS Elekter (elektrivool) on laetud osakeste voog (kindlas suunas). Elekter on kasutuskohas ökoloogiliselt puhas, sisaldab energiat. Samas on elekter mõõdetav (U, I, R). Jaotub: alalis- ja vahelduvvool. ELEKTRIMOOTORID Alalisvoolu mootor Vahelduvvoolu mootor Asükroonmootor (alalisvoolu erimootor) Sammmootor (vahelduvvoolu sünkroonmootor) Kulgmootor ELEKRIMOOTORI EHITUS Osadeks: staator, rootor, mähised, harjad, kommutaator (bearing). Tööpõhimõte: elektrimootoris saavutatakse pöörlev liikumine kahe erineva magneti jõujoonte sobimatuse tulemusel. Staatori magnet tekitab alati ühesuguse magnetvälja. Rootoris tekitatakse magnetväli korraga ühes mähisepaaris. See magnetväli paikneb staatori magnetvälja sees ja püüab ennast selle välja järgi korrigeerida.
2 3 4 5 M G M 6 7 8 Joon 3.7. Katkematu toite masinagregaadi skeem 1 toide, 2 diiselmootor, 3 hooratas, 4 generaator, 5 sünkroonmootor või asünkroonmootor, 6 sidur, 7 sidur, 8 tarbijate toiteliin ElVar 3. Toiteallikad.RT.hor.2006 doc Leht: 18 / 26 TTÜ elektriajamite ja jõuelektroonika instituut Elektrivarustus Raivo Teemets Normaaltalitluses toidetakse tarbijaid läbi sünkroon mootor-generaator süsteemi, mis on varustatud hoorattaga 3
toitesagedusest f. 23. Asünkroonmootori energeetika ja kasutegur. 24. Töömasinate mehaanilised tunnusjooned. Elektrimootori mehaaniline tunnusjoon on tema nurkkiiruse sõltuvus mootori momendist: ω = f(M), n = f(M). Mehaaniline tunnusjoon iseloomustab mootori omadusi töömasina nõuetest lähtudes. 1. Absoluutselt jäik tunnusjoon (1, joon. 2.3). Mis tahes momendi väärtusel nurkkiirus ei muutu (ω=const). Jäikustegur β=∞. Sellise tunnusjoonega on sünkroonmootor. 2. Jäik tunnusjoon (jooned 2 ja 5 joon. 2.3). Momendi muutumisel muutub nurkkiirus vähe. Jäiga tunnusjoonega on rööpergutusmootorid, väikese rootoritakistusega asünkroonmootor nimimomendi piirkonnas ja liitergutusmootor, millel on ülekaalus rööpergutusmähis, β= –40...–10. 3. Pehme tunnusjoon (3, joon. 2.3). Momendi suurenemine põhjustab märgatava nurkkiiruse vähenemise. Sellise tunnusjoonega on jadaergutusmootor ja liitergutusmootor, millel on ülekaalus
Servomootor on tagasisidega mootor. Koosneb servomootorist ja servokontrollerist. Servomootori tööpõhimõte: andes positsiooni signaali mootorile, hoiab see oma asendit. Asendi muutumisel väliste jõudude toimel, püüab servomootor asendit säilitada. Servomootoritel suur erivõimsus, lihtne juhtida, suur täpsus ja toimekiirus, Servomootor koosneb: mootor, tagasisideahel, juhtelektroonika. Mootoriks: harjadega alalisvoolumootor ,harjadeta alalisvoolumootor, asünkroonmootor, sünkroonmootor. Juhtimine: juhitakse pulsi laiuse modulatsiooniga Servomootorile antakse impulsid mingi kindla aja tagant. Nt 20 ms tagant 1-2 ms impulss, mille pikkus määrab asendi Samm-mootorid Samm-mootori rootor pöörab ennast vastavalt juhtseadmest saadud pingeimpulssidele. Igale juhtimpulsile vastab kindel pöörlemisnurk. Summaarne pöörlemine sõltub mootorile antud impulsside arvust. Puudub tagasiside. Omadused: 1) Andurivaba asendijuhtimine sammu täpsusega 2) Digitaalne kiiruse ja asendi
endaga kaasa (s.t staatorivälja N poolused tõmbuvad rootori S poolustega ja vastupidi) ning rootor hakkab pöörlema staatorivälja sünkroonkiirusel. Rootori ergutamiseks elektromagnetite abil tuleb ergutusvool juhtida pöörlevasse rootorisse läbi rootoril asuvate kontaktrõngaste. Püsimagnetite kasutamisel sellist vajadust pole [4]. Joonis 4.2. Sünkroonmootori ehitus, väljepoolustega (vasakul) ja peitepoolustega (paremal) [4]. Sünkroonmootor arendab momenti ainult sünkroontalitluses. Seepärast on omaette problee- miks sünkroonmootori käivitamine otsevõrkulülituse puhul, milleks kasutatakse asünkroon- käivitusmähist. Sünkroonmasina kiiruse reguleerimine toimub samuti nagu asünkroonmasina puhul toitepinge sageduse reguleerimine (vt. Joonis 4.3). 1 f = var
Juhtmete hargnemine (elektriline kontakt juhtmete vahel) Juhtmete ristumine (elektrilist kontakti ristuvate juhtmete vahel ei ole) Kolmefaasiline lühisrootoriga asünkroonmootor Kolmefaasiline faasirootoriga asünkroonmootor Tingmärk Tingmärgi tähendus Kolmefaasiline väljepoolustega sünkroonmootor Alalisvoolumootori ankur Alalisvoolumootori jadaergutusmähis Alalisvoolumootori rööpergutusmähis Püsimagnetergutusega alalisvoolu tahhogeneraator Mehaaniline ühenduslüli a) lühike; b) pikk Voolutrafo Kolmepooluseline sulguvate (normaalselt avatud) kontaktidega lihtlüliti Kaitselüliti sulguv (normaalselt avatud) kontakt
6) U N2 UN 3.2. REAKTIIVVÕIMSUSE ALLIKAD Lisaks elektrijaamade generaatoritele kasutatakse reaktiivvõimsuse genereeri- miseks elektrivõrkudes reaktiivvõimsuse kompenseerimisseadmeid – sünkroonkompensaatoreid, kondensaatorpatareisid, põikreaktoreid ja spet- siaalseid staatilisi kompensaatoreid. Sünkroonkompensaator on tühijooksul (ilma aktiivkoormuseta) talitlev sünkroonmootor. Tema vool I on reaktiivvool ja vektor on risti elektro- motoorjõu ja sünkroonkompensaatori klemmipinge vektoritega. Vool on mää- ratud elektromotoorjõu ja klemmipinge vahega E −U I= (3.7) 3x ning võrku antav reaktiivvõimsus E −U QSK = 3UI = U (3.8) x
annaabi.ee 
