Obsah

Téma č. 14 ROZBEH ASYNCHRÓNNYCH STROJOV

← RVJ Téma 13

RVJ Téma 15 →

Téma č. 14 ROZBEH ASYNCHRÓNNYCH STROJOV

Úloha 14.1

Charakterizujte problémy pri spúšťaní motorov
Popíšte jednotlivé spôsoby spúšťania asynchrónnych motorov
Popíšte spôsoby riadenia otáčok asynchrónneho motora.

Úloha 14.2

Čo sú to tranzistory a načo sa používajú ?
Nakreslite schematické značky bipolárnych tranzistorov NPN a PNP a označte ich vývody.
Vysvetlite ako pracuje bipolárny tranzistor ( tzv. tranzistorový jav).
Vymenujte druhy unipolárnych tranzistorov.

Úloha 14.3

Vymenujte postup krokov pri založení živnosti a charakterizujte živnostenský register.

Úloha 14.1

Charakterizujte problémy pri spúšťaní motorov

Popíšte jednotlivé spôsoby spúšťania asynchrónnych motorov

Spúšťanie trojfázových asynchrónnych motorov nakrátko

Priame pripojenie motora na sieť

– motor sa priamo pripája na sieť pomocou spínača alebo stýkača. Jedná sa o najjednoduchší a najlacnejší spôsob spúšťania. No motor v dôsledku veľkého záberového prúdu môže spôsobiť pokles napätia siete alebo zareagovanie ochrán. Preto sa tento spôsob spúšťania používa iba pre motory s výkonom maximálne do 3 kW.
Ak má spotrebiteľ elektrickej energie vlastný transformátor, môže pripájať motory na krátko priamo na sieť, pokiaľ ich výkon neprekračuje 50% výkonu transformátora.

Spúšťanie pomocou prepínača hviezda – trojuholník

– tento spôsob spúšťania sa používa pre motory s menšími a strednými výkonmi. Motor, ktorého stator je vinutý do trojuholníka pre napätie U, sa spúšťa zapojením do hviezdy napätí U/. To spôsobí, že záberový prúd, rovnako aj záberový moment je trikrát menší.

Preto možno týmto spôsobom spúšťať motory bez zaťaženia (okružné píly, obrábacie stroje, ventilátory … Na toto spúšťanie sa používajú špeciálne prepínače, ktorými sa pri spúšťaní, trojfázové vinutie statora najskôr spojí do hviezdy a po rozbehu sa prepojí pre normálny chod do trojuholníka.

Spúšťanie pomocou autotransformátora

– je vlastne spúšťanie zníženým napätím. Autotransformátor má obyčajne niekoľko odbočiek na voľbu vhodného prevodu, a tým aj záberového prúdu a záberového momentu. Záberový prúd a záberový moment klesá s druhou mocninou prevodu autotransformátora.

Ak je napr. prevod autotransformátora 2:1, zmenší sa záberový prúd a aj záberový moment o štvrtinu. Tento spôsob spúšťania je vhodný pre motory do výkonu 15 kW.

Spúšťanie pomocou rozbehovej spojky

v tomto prípade sa motor rozbieha naprázdno (bez zaťaženia) a až po dosiahnutí skoro nominálnych otáčok sa pomocou rozbehovej spojky pripojí na poháňaný stroj. Záberový prúd sa tým síce nezmenší, no čas jeho trvania sa skráti na zlomok sekundy, čím sa stáva pre rozvodnú sieť menej nebezpečný. V súčasnosti sa rozbehové spojky používajú iba ojedinele.

Spúšťanie trojfázových asynchrónnych krúžkových motorov

Krúžkové motory sa spúšťajú rotorovým spúšťačom, ktorý zväčšuje, obyčajne po stupňoch, odpor rotorového vinutia. Spúšťač má tri sady rezistorov s rovnakými odpormi, ktoré sú trojramennou pákou spojené do uzla.

Vhodne odstupňovaný odpormi možno nastavovať ľubovoľnú veľkosť záberového prúdu. Po ukončení rozbehu treba spúšťač vyradiť lebo rezistory nie sú dimenzované na trvalé zaťaženie.

Popíšte spôsoby riadenia otáčok asynchrónneho motora

otáčky môžeme riadiť zmenou:
– frekvencie,
– počtu pólov (pólových dvojíc),
– sklzu.

Riadenie otáčok zmenou frekvencie – si vyžaduje frekvenčný menič, nakoľko v rozvodnej sieti je stála frekvencia 50 Hz. Zmena frekvencie sa realizuje elektronicky – statickým polovodičovým meničom. Zmena frekvencie napájacieho napätia predstavuje najpoužívanejší a najdokonalejší bezkontaktový spôsob riadenia otáčok.

Riadenie otáčok zmenou počtu pólov (pólových dvojíc) – týmto spôsobom možno riadiť otáčky iba skokom a to len u asynchrónnych motorov s kotvou nakrátko. Pri krúžkových motoroch by sa súčasne museli meniť aj počty pólov na rotore, čo by si vyžadovalo komplikovaný prepínač. Rôzny počet pólov sa dá vytvoriť:

– vhodným rozdelením jedného statorového vinutia na dve vetvy, aby obmenami ich spájania vznikli rôzne počty pólových dvojíc,

– prepínaním niekoľkých samostatných statorových vinutí, ktoré sú uložené spoločne za sebou v drážkach magnetického obvodu,

– kombináciou predchádzajúcich dvoch spôsobov.

Riadenie otáčok zmenou sklzu – tento spôsob je vhodný iba pre krúžkové motory zapojením rezistora do obvodu rotora, nakoľko väčšiemu sklzu pri nezmenenom momente zodpovedajú menšie otáčky. Riadenie otáčok je realizované, tak, že namiesto spúšťača sa použije reostat konštruovaný na trvalé zaťaženie. Tento spôsob regulácie je jednoduchý, no nehospodárny, nakoľko pri ňom vznikajú veľké straty.

Úloha 14.2

Čo sú to tranzistory a načo sa používajú ?

V dnešnej dobe sú tranzistory takmer v každom elektronickom zariadení. Pracujú spoľahlivo v mnohých aplikáciách ako diskrétne prvky, veľa tranzistorov nájdeme v integrovaných obvodoch, resp. mikroprocesoroch.

Oproti elektrónkam používaným v minulosti má tranzistor:

nižšie prevádzkové napätie,
skoro neobmedzenú životnosť (dobu funkcie),
malé geometrické rozmery,
vysokú odolnosť proti otrasom a pádom.

Druhy:

unipolárne tranzistory (FET, Field Effect Transistor),
bipolárne tranzistory (BJT, Bipolar Junction Transistor).

Nakreslite schematické značky bipolárnych tranzistorov NPN a PNP a označte ich vývody

Vysvetlite ako pracuje bipolárny tranzistor ( tzv. tranzistorový jav)

Zosilňovací jav, ktorý vzniká v polovodičoch za vhodných podmienok. Súčiastky, v ktorých sa zosilnenie dosahuje, nazývame tranzistory.

Tranzistorový jav je priechod prúdu cez dvojicu prechodov CB a BE v bipolárnom tranzistore vyvolaný slabším prúdom prechádzajúcim druhým prechodom. Intenzitu prúdu cez prechody CB a BE možno riadiť intenzitou prúdu tečúceho prechodom BE; pomer oboch prúdov sa nazýva prúdový zosilňovací činiteľ označovaný symbolom β alebo h 21E .

Pomery v bipolárnom tranzistore NPN s prechodom E-B zapojenom v priepustnom smere a prechodom BC zapojenom v závernom smere.

Vymenujte druhy unipolárnych tranzistorov

značky unipolárnych tranzistorov

JFET PN priechodom riadený tranzistor,
MOSFET s vodivým kanálom,
MOSFET s indukovaným kanálom,
MESFET s prechodom kov-polovodič.

Unipolárny tranzistor (FET, Field Effect Transistor)

Pri unipolárnych tranzistoroch riadený prúd prechádza len polovodičom jedného typu. Majú teda veľmi malý úbytok napätia v zopnutom stave. Ovládajú sa iba napätím. Majú teda veľmi veľký vstupný odpor (rádovo MΩ).

Unipolárne tranzistory sú riadené napätím (elektrostatickým poľom) na riadiacej elektróde (gate).

Unipolárny sa im hovorí preto, že používajú len jeden typ nosičov, t.j. buď elektróny alebo diery, podľa typu vodivého kanála.

Keď ale hradlo odpojíme, tento most ešte dlho ostane (rádove sekundy, pri diskrétnych výkonových ešte dlhšie). Keď ho chceme vypnúť, musíme hradlo pripnúť na nulu (alebo vyrovnať s D). Toto sa využívalo v niektorých pamätiach. Príčinou je kapacita medzi hradlom a S a D. Táto kapacita tiež obmedzuje rýchlosť spínania na tranzistore, lebo pri väčších frekvenciách sa samozrejme správa ako skrat.