Struktura

Stroj při zatížení

Stroj při zatížení

Reakce kotvy

U elektrických strojů je kotvou nazývána ta část stroje, do které je indukováno napětí. Pracuje-li synchronní stroj jako motor je potom kotvou rotor. V případě generátoru je kotvou stator.

Po připojení zátěže protéká statorovým vinutím proud, který vytvoří točivé magnetické pole. Toto pole se sčítá s magnetickým tokem rotoru a vytvoří se výsledné pole nazývané reakční magnetické pole (reakční magnetický tok), které značíme ϕa.

Výsledné magnetické pole je pak dáno fázorovým součtem otáčejícího se magnetického toku rotoru ϕb a reakčního toku ϕa.

Reakcí kotvy potom rozumíme vliv statorového pole na celkové pole stroje.

Fázorový diagram reakce kotvy

Proud statoru I je zde zakreslen pro induktivní charakter zátěže.

Obr. 1: Fázorový diagram pro induktivní zátěž

Z uvedeného fázorového diagramu je patrné, že zatěžovací proud I (proud statoru) je ve fázi s reakčním tokem ϕa.

Výsledné indukované napětí Ui je potom dáno vektorovým součtem indukovaného napětí v kotvě Uib a napětím indukovaným ve vinutí kotvy vlivem reakce kotvy Ua

Úplné náhradní schéma a fázorový diagram

Obr. 2: Náhradní schéma

Napětí U je svorkové napětí alternátoru a proud I vyjadřuje proud tekoucí do připojené zátěže. Toto napětí můžeme vyjádřit:

U = Ui + UR + UX

Napětí UR představuje úbytek napětí na činném odporu vinutí kotvy.

UR = R ∙ I

Napětí UX představuje úbytek napětí na indukční reaktanci.

UX = Xσ ∙ I

Úbytek napětí na reaktanci je potom vyjádřen.

Ua = Xad ∙ I

V následujícím fázorovém diagramu budeme opět předpokládat indukční zátěž.

Obr. 3: Úplný fázorový diagram pro induktivní zátěž

Zdroje

Obrázky

[1] Autor neznámý. Moderní design gramofonu se synchronním pohonem firmy Pro-Ject Audio [online]. [cit. 2015-1-20]. Dostupný na www: http://www.project-audio.com/inhalt/bilder/elemental_4.jpg.

Pokud není uvedeno jinak, autorem obrázků je Ing. Miroslav Opl

Otestuj se

Nakreslete fázorový diagram synchronního stroje při zatížení.

Jak vzniká tzv. reakční magnetické pole?

Zajímavost

V některých specifických případech je nutné dodržet pravidelnost otáčení použitého pohonu. Jednou z takových aplikací je gramofon.

V současné době jsou pohony těchto hudebních zařízení realizovány buď řízenými stejnosměrnými nebo střídavými synchronními motorky. Narozdíl od motorků asynchronních nejsou jejich otáčky ovlivněny skluzem.

Obr. 4: Moderní design gramofonu se synchronním pohonem firmy Pro-Ject Audio [1]

Logolink