Věda a technika v pozadí Elektromotor

Celkový přehled Veřejnost MŠ 1. stupeň ZŠ 2. stupeň ZŠ SŠ VŠ

Autor textu

Autor textu:

O čem je tento exponát

O čem je tento exponát:

Vyzkoušej si, jak se dá elektrickým proudem roztočit hřídel. Pomocí tří cívek vytvářej magnetické pole a roztoč magnet mezi nimi.

První elektromotor zkonstruoval v roce 1828 Peter Barlow, v letech 1834 až 1838 Moritz Jacobi zlepšil elektromotor na stejnosměrný proud tak, že mohl pohánět člun na řece Něvě. Jako zdroj použil sadu 320 galvanických článků. Kvůli vysoké ceně baterií musel s pokusy přestat.

Elektromotory jsou stroje, které přeměňují elektrickou energii na energii mechanickou. Jejich účinnost se pohybuje mezi 75 – 90 %. Energie se ztrácí na Jouleovo teplo, Foucaultovými proudy, hysterezí, jiskřením apod. Každý elektromotor se skládá z nepohyblivé části zvané stator a z pohyblivé části zvané rotor, neboli kotva, která se otáčí uvnitř statoru. Průchodem elektrického proudu vinutím statoru a vinutím rotoru se vytváří dvě magnetická pole, která na sebe vzájemně působí přitažlivými a odpudivými silami tak, že se rotor otáčí. Elektromotory můžeme rozdělit

podle druhu proudu na elektromotory	stejnosměrné		střídavé
podle zapojení vinutí statoru a rotoru	sériové	derivační
podle druhu napájecího proudu			jednofázové	třífázové
podle vzájemného působení magnetických polí			synchronní	asynchronní

Stejnosměrné elektromotory pracují opačně než dynama (ta slouží k výrobě stejnosměrného proudu). Každé dynamo může pracovat jako motor na stejnosměrný proud a naopak každý stejnosměrný elektromotor může pracovat jako dynamo na výrobu stejnosměrného proudu. Konstrukčně se od sebe liší jen nepatrně.

Důležitou vlastností sériového stejnosměrného elektromotoru je, že mění své otáčky podle zatížení, přičemž čím menší má motor otáčky, tím větší má výkon. Proto se tyto motory používají tam, kde je potřeba velké tažné síly při rozběhu, příkladem můžou být tramvaje, elektrické lokomotivy, výtahy, jeřáby apod. Na rozdíl od sériového stejnosměrného elektromotoru, tak derivační stejnosměrný motor své otáčky s rostoucím zatížením téměř nemění. Používají se proto k pohonu takových zařízení, u nichž požadujeme pokud možno stálou rychlost otáčení i při změně zátěže. Jsou to například obráběcí stroje, čerpadla, textilní stroje apod.

Stator střídavého elektromotoru tvoří tři elektromagnety, které jsou navzájem posunuty o 120°. Každým vinutím elektromagnetu protéká proud vždy jen jedné fáze třífázového proudu. Jestliže do prostoru mezi elektromagnety vložíme magnetku, magnetka se bude otáčet.

Tři střídavé proudy. Zdroj: Techmania Science Center. Autor: Magda Králová. Under Creative Commons.

Magnetka se otáčí se stejnou frekvencí, jako je frekvence střídavého proudu. Motory založené na tomto principu nazýváme synchronní. Konstrukčně jsou stejné jako alternátory. Každý synchronní alternátor může pracovat jako synchronní motor a naopak. Asynchronní elektromotor patří mezi nejpoužívanější motory. Velkým rozdílem oproti stejnosměrným i synchronním motorům je, že se do rotoru nepřivádí žádný proud a střídavý proud prochází jen vinutím statoru.