Fizika kiselőadás vilanyosmotorrol?

Elmondhatnád a felépítését, a fajtáit, a jellemzőit, az alkalmazásukat. Az előnyeit hátrányait.

Érdekességként mesélhetnél pl a Kandó-féle vízhűtéses (!) forgórészű villanymotorról ;)

Üdv!

Kezdetben felfedezték, hogy az árammal átjárt vezető körül mégneses tér keletkezik (iránytű és az árammal átjárt vezető esete). Majd rájöttek, hogy a két villamos úton gerjesztett mágneses tér is hat egymásra (Áramiránytól függő taszítás vagy vonzás).

Aztán Jedlik Ányos megalkotta a (villanydelejes)forgonyt az első működő egyenáramú villanymotort.

Melyben megoldotta azt, hogy a forgórész tekercseiben a villamos áram és a mágneses tér egy adott ponton irányt váltson. Jedlik ezt két félkör alakú kis káddal érte el, melyben higany volt. Ez volt a "higyanyos kommutátor".

Mostanság a higanyt szén, az érintkezőt meg bronz alkotja.

Amíg a váltakozó feszültség nem terjedt el, addig egyenfeszültséget használtak mindenhol. Tehát ezek a gépek fejlődtek.

Jellegzetes kialakításuk: egy cső alakú vastest, mely lehet lemezelt, belsejében található kettő vagy négy esetleg több pólustest, amit csavarral rögzítenek és ezeken helyezkednek el az álló rész tekercsei is. A forgórész egy minimum kettő pólus kiképzésű vastest, melynek hornyaiban helyeszkedik el a forgórész tekercselése. A tekercsek kivezetései a kommutátor szeleteire csatlakoznak. Az álló- és forgórész a kommutátoron (mechanikus egyenirányító dinamó esetén)keresztül van villamosan összekapcsolva. Az álló- és forgórész pólusai között a légrés néhány tized milliméter és néhány milliméter között változhat. A cső alakú vastestet két végén a pajzs zárja le, melyben a forgórész tengelyét tartó csapágyak és a ventillátor is helyet kap.

Az így mógon kapott villamos eszközt hívják egyenáramú villamos gépnek, melybe beletartoznak a villamos energiát előállító forgógépek is.

Az egyenáramú villamos gépek kapcsolása a következők lehetnek:

Soros kapcsolás:

Az álló- és forgórész tekercsei egymással sorba vannak kapcsolva. Motor esetén nagyon nagy az árammal arányos az indító nyomaték, üresjárati fordulatszáma nincs, mert a gép, addig gyorsul, amíg szét nem esik, fordulatszáma terhelésfüggő. Alkalmazás vasúti vontatás, városi közlekedés. Dinamó esetén: feszültsége terhelésfüggő, könnyen legerjeszthető. Alkalmazás: valamikor a heggesztéstechnikában.

Párhuzamos (sönt)kapcsolás:

Az álló- és forgórész tekercsei egymással párhuzamosan vannak kapcsolva. Motor esetén az indító nyomaték kisebb, mint a terhelőnyomaték, van üresjárati fordulatszáma. Alkalmazása: minden olyan helyen, ahol stabil fordulatszámra van szükség. Dinamó estén: Feszültsége gyakorlatilag alig függ a terheléstől, túlterhelés esetén feszültsége letörhet. Tartós rövidrezárással a gép nem gerjed le.

Vegyes kapcsolás:

Az álló- és forgórész tekercsei egymással sorba és párhuzamosan vannak kapcsolva. Motor esetén érvényesül a soros kapcsolás nagy indítónyomatéka és a párhuzamos kapcsolás üresjárati fordulatszáma.

Alkalmazása: olyan helyeken, ahol az indítónyomaték nagyobb a terhelőnyomatéknál és stabil fordulatszámra van szükség.

Dinamó esetén: feszültsége kevésbé stabil, részben terhelésfüggő. Alkalmazása: villamos vontatás.

Az egyenáramú gépek, azért voltak olyan népszerűek a teljesítmény-félvezető technika megjelenéséig ,de főleg az 1990-es évekig mert szabályozásuk és működtetésük nagyon egyszerű és gazdaságos volt.

A váltakozó feszültég elterjedésével megjelentek az azt használó villamos gépek a váltakozó áramú forgógépek.

Ezek lehetnek hálózati frekvenciával szinkronban forgó és attól eltérő fordulatszámon forgó gépek.

Táplálás szerint egy és három fázisú gépek.

Kialakításuk: vastestjük lemezelt. Az állórész olyan gyűrűkből áll, melyet úgy sajtolnak, hogy a kapott gyűrűben az állórész hornyainak is ki van alakítva a hely. A forgórész is sajtolt, de itt nem gyűrű, hanem korong van és tartalmazza szintén a tekercsek hornyait, a hűtés fúratait és a tengely furatát.

A forgórész tekercselése aszinkron(hálózati frekvenciávan nem szikronban forgó) gépek esetén lehet kivezetett(főleg generátorok esetén) és rövidrezárt.

A forgórész tekercselése szinkrongép esetén lehet kivezetett vagy állandó mágnes.

Az állórész egy fázis esetén tartlamzhat egy főfázis tekercset és egy segédfázis tekercset, mely segédfázis tekercs lehet kivezetett vsgy rövidrezárt.

Ahhoz, hogy az egyfázisú gép forogni tudjon mindenféleképpen kell kell egy segédfázis, mivel ennélkül az állórészben csak lüktető mágneses tér jönne létre. Így a segédfázis fizikailg térben eltolva hozza létre a főfázis mágneses teréhez képest időben 90 fokkal eltolva a második máneses teret. Ez már egy forgó mágneses térnek felel meg, így a gép el tud indulni. Tehát az egyfázisú gépet kvázi kétfázisú gépnek is tekinthetjük.

Szinkron gép esetén az álló részen egy tekercs és a forgó részenben egy kétpólusú mágnes található (mikró tányérforgató motorok).

Három fázis esetén az állórészben három térben egymástól 120 fokra található tekercs van melyben az időben eltolt áramok hozzák létre a forgó mágneses teret.

A forgórészben aszinkron gép esetén a tekercselés lehet kivezetett vagy rövidrezárt.

Szinkron gép esetén a tekercselés egy póluspárt hoz létre és szintén kivezetett vagy állandó mágnes.

Az aszinkron gépek sikerület mérhetetlen egyszerűségüknek és igénytelenségüknek köszönhetik. Sajnos szabályozásuk és vezérlésük körülményesebb.

Generátorként való alkalmazásuk az aszinkron gépeknek csak előzetes energia betáplálással, vagy a hálózati frekvencia által meghatározott maximális fordulatszám fölé forgatással lehetséges úgy, hogy közben a gép a hálózatra van csatolva.

Szinkron gép esetén a kimeneti feszültséget és a kimenő teljesítményt a forgórész tekercsén áthajtott árammal lehet módosítani, szabályozni. Állandó mágneses gerjesztés esetén szabályozásra nincs lehetőség a kimeneti mennyiségeket a beépített mágnes határozza meg.

Két végüket szintén a pajzs zárja le.

Remélem tudtam segíteni.

Üdv!