= M d = t) -Tt

,
15. ASZINKRON HAJTAS
15.1 Stabilitás
Ismeretes, hogy a hajtó és hajtott gép nyomaték-fordulatszám
jelleggörbéit közös diagramban ábrázolva csak a jelleggörbék metszéspontjaiban,
a munkapontokban alakulhat ki állandósult üzem.
Feltételezve, hogy a terhel ő
gép nyomatélc-fordulatszám jelleggörbéje
a 15-l.ábrán folytonos vona al megqra 'z.olt görbe, vizsgále
e o(beV'ei
juk meg az aszinkron hajtó motorral

-15/2-
A
munkapontból elmozditva a hajtás mindig visszatér eredeti állapotába,
a hajtás A-ban stabilis .
A B pontra:
Ha n nB + Lln, akkor fel d
? 0
n tovább n ő .
Ha n n - An, akkor m 4 0
dn ^ 0 ,
B d ,
dt
n
tovább csökken.
A rendszer a B munkapontban labilis.
A szokásos terhelések esetére az aszinkron motor jelleggörbéjét
a billen ő nyomatékhoz tartozó fordulatszám fölötti stabilis,
ez alatti labilis tartományra lehet bontani /15-1. ábra/. Természetesen
a terhel ő gép jellegét ől függ ően az u.n. labilis tartományban
is létrejöhet stabil munkapont. Egy ilyen terhel ő jelleggörbét
a 15-1. ábrába szaggatottan berajzoltunk.
15.2 Kördia^C ram^
Levezetése ------------
Az aszinkron gép helyettesit ő
kapcsolási vázlatának származtaw
tásakor felhasználtuk, hogy állandó U1 állórész feszültség esetén
az U.1 indukált feszültség a terhelést ől függetlenül állandónak
^
és jó közelitéssel U érték ű nek tekinthet ő . A 14.15 helyettesit
ő vázlat tehát átalakitható a 15-2. ábra szerint. A Kirchhoff
huroktörvény értelmében:
Ű / 15.1/
ahol
Xs
= Xsl + X's2
A A5.1/ egyenletnek megfelel ő vektorábrában - U = U1 =
1
= állandó feltételezésével - a j z2 Xs vektor végpontja a szlip
változásával az vektor, mint átmér ő fölé irt Thal6sz-körön mo--
1
zog /15-3. ábra/. /A kördiagram ábrázolásánál a segédletben szerepl
ő többi vektorábrától eltér ő en a koordinátarendszer valós tengelye
függ őlegesen felfelé irányul. Ilyen ábrázolásmód esetén kapjuk csak
meg a kördiagramnak az irodalomban szokásos képét./

- 15/3 -
0
I1
IT-
Xm
I,,
15-2.
ábra, Közelit ő helyettesit ő kapcsolási vázlat.
15-3. ábra.
Vektorábra a /15.1/ egyenlet
szerint.
Osszuk a /15.1/ egyenlet mindkét oldalét jX -sel:
s
2
Ú 1
Í2'
s
2
/15.2/
j Xs
A /15.2/ össze függés alapján a 15-4. veét orábra rajzolható
I' vektor végpontja a szlip függvényében most egy
2
átmér ő jü körön mozog.
Az állórészben a forgórészáram redukált értékének és az
;nak
üres járási /=mgnesez ő .. lm / áram összege folyik:
; Ilu
w
w
I = I + I2
1 m -1
Az állandó értékü és változatlan fézisszögü I vektort I 2 -hoz
m
a 15. 5. ábra szerint hozzáadva látjuk, hogy Í1 végpontja is az
el őbbi körön mozog. Igy kaptuk az aszinkron gép kördiagramját.

- 15/4 -
ixs
15-4. ábra. Vektorábra a /15.2/ 15-5. ábra. Kördiagram
egyenlet alapján.
/6r-am vektorábra/
Alaeeontok ......
A körön három alappont van:
1./ s = 0, n = n1, szinkron forgó állapot , üELIátás i pont ,
= A legtöbb esetben j I lüJ 0,3 I Y fl J ,
: ' = o 2 11 = 110
cos Tu.. 0,1
2./ s = 1, n = 0, 6116 állapot, rövidzárási pont.
N"''ne
y =1 rz' rz
5 IIn I cos (Prz
0,3 (0,15 1 0,5)
3./ s , n + , a vétet szli hez tartozó
elméleti pont, 11 = 8 Ycez‚I.5 l n l, cos (f'() c.%• 0,15
(0,08 :: 0,25)
A nyomaték fordulatszám jelleggörbónek megfelel ő en /14.5 pont/
a kördiagramon is bejelöltük az aszinkron gép motoros,generátoros
(7,
és ellenáramú féki üzemi tartoményait.(A két kimaradó szakasznak
nincs gyakorlati jelent ősdge, bér elvileg ezek is ellenáramú féküzemnek
felelnek my.)
Tellesitményec
_mm
mm
A kördiagramból leolvashatók a gép üzemére jellemz ő , a 147.8.
pontban definiált teljesitmények. Feltételezzük, hogy az Gi feszOltségre
kapcsolt motor olyan szlippel jr, hogy az Tl éramvektor
az A pontba mutat /15 -6.bra/. Az állórész háromfázisú kap-
csain felvett Ph = 3 cos ()P teljesitmény az AE
1
metszékkel
arányos. ÁE-t áramléptékben kell leolvasni, az állandó szorzótényez
ő 3U1 ()I = 3U IAE). A koordinátarendszer vizszintes tengelye
tehát az állórész teljesitmény nullavonala.

- 15/5 -
Pi-0
15-6. ábra. Teljesitmények leolvasása a kördiagramból.
A R légrés t el j es itmény nullavonala egyuttal a nyomaték
nullavonala is /Pt = A nyomaték s = 0-ban és s = -co -ben
zérus. Ugyanis üres 'ár ősi /szinkron forgó/állapotban a forgórészéram
zérus /mert ----^- -- ' ao /, mig s = co esetén a forgórészkör árama
s
0 /lásd: 14-21. abra/,
tisztan .ndukt ^^.v, mert-"-Is-'
Tehát:
Re =3U 1
.•a.40w.
AC
A mechanikai teljesítmény Pm = 11
rövidzárásban /s = 1 ,2 = 0/. Tehát:
Pm = 3 U l AB
A forgórész tekercsvesztesége:
wwr^
Ft2 = Pt - P m = 3 U 1 BC
zérus üres járásban /M=0/ és
mig a CE metszék a hálózati teljesitmény és a légrésteljesitmény
különbségével, tehát az állórész tekercs- és vasveszteséggel
arányos. Ebb ő l a DE metszék az üres járási tel jes itményne

- 15/6 -
15-7. ábra. Kördiagram szerkesztése mérési adatokból;
s = 00 pont kijelölése.
A kör megrajzolásához szükséges harmadik pontot közelit ő leg úgy
kapjuk, hogy az lm üres járási áramvektor végpontjából az űl
gY
vektorral párhuzamost húzunk. Ennek az egyenesnek és az Irz vektornak
metszéspontja a kör harmadik pontja.
Szlies kóla . szerkesztése
Ahhoz, hogy a különböz ő
áramvektorokhoz tartozó szlip értékeket
is meghatározhassuk, el őször a kör harmadik alappont ját, az
s =00 pontot kell kijelölnünk. Húzzunk a rövidzárási áramvektor
végpontjából 0 1 -gyel párhuzamos, az ü res j ár ős i áramvektor végpontjából
a vizszintes' tengellyel párhuzamos egyenese/15-7.6bra/. Az
egyenesek metszéspontja és az s = 1 rövidzárási pont közötti szakaszt
R' és R I
arányában kell felosztani. Az osztó pon-
2 1
t ot az üres j ár ős i ponttal összeköt ő egyenes az s = 43 pontot metszi
ki a körön.
A szerkesztés a rövidzárási állapot veszteségeinek vizsgálatával
igazolható.
A kör kerületén alkalmas helyen vegyünk fel egy S,, orozó-
, összeköt ő egyenessel
pontot, valamint a körön belül az S és s = oo pontokaty perhuzamos
egyenest, a szlipskéla vonalát /15-8.ébra/. A sorozópontot
a kör egyes pontjaival összeköt ő szakaszoknak a szlipskálával való
metszéspontjai a körponthoz tartozó szlipet adjál:. A szlipskála
vonalának beosztását az s = 0 és s = 1 pontok kimetszését követ
ően lineáris osztásokkal kapjuk.

_15/7_
15-8. ábra.
Szlipskála szerkesztése.
Meg kell jegyeznünk, hogy egy valóságos aszinkron gép állórész
áramvektorát a szlip függvényében kimérve és ábrázolva csak
csúszógyürüs gép esetében kapunk közelit ő leg kört. Ennek f á oka
a kalickás gépek kalicka kialakitása,/lásd 15.5.2.e. pontot/, amely
általában olyan, hogy a szlip változásával együtt a forgórész tekercs
ellenállása is változik.
15.3 Fordulatszámváltoztatás
kifejezve:
A szlip 14.2 definiciós összefüggéséb ől a fordulatszámot
fl
n - nl 1-, s = -^---^ (i _s)
P
Létható, hogy a fordulatszám változtatásának három lehetséges
módja az
változtatása.
a/ szlip;
b/ pólusszám;
c/ állórész frekvencia
15.3.1 Szli változtatása
a/ Forgórész_ellenállásának_változtatása
A
14.4 pontban láttuk, hogy csúszógyürüs aszinkron
motor forgórészén RI(
ellenállásokat beiktatva s -
k
r; Rk
^'2
s

-15/8 -
szlipnél kapjuk az Rk = 0, s állapothoz tartozó nyomatékot.
P1. Mt /n/ = állandó terhel őnyomatékot feltételezve, Rio / 0 beiktatáséval
a hajtás munkapontja "1"-H1 "2"-be kerül, a fordulat--
szám csökken /l5-.9.bra/.
15-9. ábra. Forgórészellenéllás változtatás hatása
a fordulatszámra.
Hátránya ennek a megoldás nak, hogy csak cs ús zógy űrüs gépnél
alkalmazható, továbbá veszteséges. ('1 t /n/ = állandó esetén a
Re = M,2 1 lé9réstelJ'esitmény is állandó, a forgórész tekercsveszteség
a s zlippel arányosan n ő /Pt2 = s Pf /. Pl. s = 0,5 esetén
a felvett tel j es itménynek csupán 50;;-a alakul mechanikai t eljesitménnyé
/Pm = 1-s Pt/ .
A forgórész beiktatott ellenállásának változtatása történhet
tolóellenGllással, illetve a 15-10.a. ábra szerinti korszerü tirisztoros
szaggatós megoldással. A
csúszógyürükr ől levett háromfázisú
teljesitményt diódás egyenirányitás után vezetjük az
Pk
ellenállásra. Az i gy , -val párhuzamosan kapcsolt oltható tirisztor
1.
százalékos bekapcsolási idejével a mértékadó PIcailag
átlagos ellenállást
/15-10. b. ábra/ zérus és R, között tetsz őlegesen lehet
megválasztani.
Asz. motor
.
egyen^r. kenyste,rkommu,tÁCiós
. tk tb
-tirisztor
Rk áfÍa ^
ib
9 'lb + tk
Rk
15-10.ábra. A forgórész ellenállásának változtatása.

- 15/9 -
b,/ Az--U kapocs feszültség változtatása
--- -------------------------
Az
arányos /14.25/. Az U1 =
aszinkron gép nyomatéka a feszültség négyzetével
Üln névleges feszültséget
Ü1' --re csökkentve a. hajtás munkapontja az
"l"--b ől "2"-be kerül /15-11. ábra/. Hátrányos, hogy az Fin névleges,
P'1 b
billen ő és Mi inditó nyomaték egyaránt a feszültség
négyzetével csökken.
n As
4
I
u^n
15-11. ébra.
Kapocs feszültség változtatás
, ,
,, hatasa a fordulatszémra.
u, 2 m lbl,l M
Udh
A kapocs feszültség csökkentésének lehet őségeit a
15, 5.2 pontban fogjuk tárgyalni./Lásd még a 10-7. ábrát ./
c./
A
1

- 15/10 -
A leggyakrabban alkalmazott egyenáramú kaszkádok esetén
a csúszógyürükrdl levett teljesitményt egyenirényitjuk. Ezt az
egyenáramú teljesitményt többféleképpen is hasznos? thaijuk
1./ Az egyenfeszültségre kapcsolt egyenáramú motor
az aszinkron motorral közös tengelyt hajtja /15-13.a.
ábra; Kramer-kaszkád/;
2./ Az egyenáramú motor szinkron generátort hajt, amely a
hálózatra visszatáplál /l5 -l2.b.ébra, Sherbius kaszkád/;
3./ Héromf ázisú áramirányitó inverter üzemben a váltakozó
áramú hálózatba visszatáplál /15-12.c. ábra/
s
T
Pm
Transz
motor
Pt?,. 1- )''t
15-12, ábra. Kaszkádkapcsolások. a./ Kramer
b./ Scherbius
c./ Vezérelt áramirányitós

- 15/11 -
Az a./ és b./ változatban az U feszültség, a c./ vélg
tozatban az inverter tirisztor ci gyújtószögének módositósával
lehet s-et változtatni.
P
Lgrei5
ie/jcsitmcny
A Hech..
Pm= M.Q.
4 A'Iiórész
vcszi.
C
Tekrcs veszi .
3 Tz2 R?
15-13. ábra. Kaszkád kapcsolású motor
teljes 1 t ény mérlege.
A 15-13. ábra a b./ és a c./ változat teljesítménymérlegét
mutatja a veszteségek figyelembe vételével.
Az elmondottakból kitünit:, hogy a kaszkád kapcsolás
csak cs úszógyü rüs gép esetében alkalmazható.
15.3.2 Pólusszám változtatása
w w w.. ^. ^.. w .^ w w .r w w w ^. w ^r w ^. w .^ w w
Adott tápláló frekvencia esetéra az nl szinkron
rl
fordulatszám a pólusok számétól függ, n = j - . Ha az álló- és
^. p
forgórészen egyaránt két-két tekercselést alakitanak ki, és. pl.
az egyiknek p 1, a náciknak p 2 a póluspárszéma, akkor az
"1" vagy "2" pont lesz a gép munkapontja /15-14.óbra/ attól
függ ően, hogy melyik tekercselés van üzemben.
n
ni
15-14. ábra. Pólusszám
változtatásának hatása a
fordulatszómra.

A fordulatszám változtatásának ezt a módját csak ritkán, akkor
is inkább rövidrezárt forgórész ű
gépnél alkalmazzák, hiszen ebben az
esetben a forgórész tekercs elés 1 a kalicka p = 1 és p 2 esetén egyaránt
ugyanaz.
w w w- w w 1 w
15.3.3 Primer -- a. w. w a. frekvencia r w r w--. o.- w. w w változtatása.
r r- w
Az aszinkron gép nl szinkron fordulatszáma az állórészre kapcsolt
f
frekvenciával arányos. Ezzel a veszteségmentesnek tekinthet
ő
módszerrel az nl = 50 fordulat/sec-nál nagyobb fordulatszám is beállitható.
A frekvencia változtatásával arányosan az Ü1 kapocsfeszültséget
is változtatni kell, csak ekkor marad a gép 15 fluxusa állandó
0011 Ű
^ t
^ f . /A fluxus csökkenésének a gép nyomatékának
1
- és igy billen ő nyomatékának - csökkenése, növelésének a telit ő dés
a következménye./A nyomaték kialakulásának fizikai képéb ől következik,
hogy adott ered ő fluxus és adott n 2 =n 1 -n forgórész relatív fordulatszám
esetében a nyomaték ugyanakkora, bármekkora is a mez ő
szinkron fordulatszáma. Ebb ől következik, hogy az egyes frekvenciákhoz
tartozó fordulatszám-nyomaték görbéket
a fordulatszúm tengelyének irá-
0 A nyában való eltolással kapjuk/15-15.
014 ( ábra/. A /14.24/ összefüggésb ől is
,1r,,2
látszik, hogy U1 és fl arányos
41' változtatásával pl. a billeny ő ny'oma--
tll
nl
tél: állandó marad -2 '-'f ;X s rv 1 1 f 1
A háromfázisú, változtatható
frekvenciájú táplálás lehet ő ségei
közül kett ő t emli tönk neg. A hagyományos
forgógépes rendszernél azt
15-15. ábra. különböz ő primer használják fel, hogy csúszógyürüs
frekvenciákhoz tartozó aszinkron motorok háromfázisú fe-
M /n/ jelleggörbék.
szültséget szolgáltatnak f, = s fl
frekvenciával. A korszerü hajtás okban statikus elemekb ő l felépített
berendezés, közbens ő egyenáramú körös háronf ázis ú inverter /15-16.
ábra/ szolgáltatja a változtatható frekvenciájú három- g ázisú feszültséget.A
hálózati teljesitményt egyenirányitás és sz ű rés után kapcsoljuk
.
R o--
go
To
szűrök Inverter KI
15-16.
,
Va .ltoztathato , frel. , venc ; álú háromfázisú feszülts éc
abra. , . ^^ terrel,
el őállitása közbens ő egyenaramu körös inver

-- 15/13 --
az inverterre, amely a sz ű rt egyenfeszültséget háromfázisú váltakozófeszültséggé
alakitja. A kimen ő feszültség nagyságát vagy
az egyenirényitó oldalon tirisztorok gyujtásszögének változtatásával,
vagy az inverter tirisztorok megfelel ő vezérlésével lehet
beállitani. A berendezés el ő nye, a 97-98 %-os hatásfolt, a jó szabályozhatóság,
hátránya az éra.
15.4 Irányváltás,
Az aszinkron motor forgás irányát az állórészre kapcsolt háromfázisú
feszültség fázissorrendjének megváltoztatásával, tehát
tetsz őleges két fázis felcserélésével lehet módosítani /l5-17.ébra./.
S
T
15-17. ábra, Forgásirányváltás fáziscserével.
A fázissorrend cseréjével ugyanis megváltozik a mágneses mez ő
forgásának
iránya /13.3 pont/, s emiatt a nyomaték, valamint motorüzemben
a fordulatszám iránya is ellentétes lesz, A nagyságrendi viszonyok
a mez ő forgésirényétól függetlenek. A 14.12.a. és b. ábrákon
látható nyomat ék-fordulatszám jelleggörbék adott gép ellentétes
fézissorrendü táplálása esetén érvényesek.
15.5 Inditás
A 14-10. a. és b, ábrát: tárgyalásánál mér rámutattunk az
aszinkron gép inditásakor jelentkez ő két problémára, nevezetesen
hogy nagy az inditési forgórészéram /ennek megfelel ően nagy az
állórészáram is/ és mégis kicsiny az M. inditónyomaték. Ennek
az ellentmondásnak a magyarázatát a forgórészkör inditésakor kis
cos 2 teljesítménytényez ője /14.9/ adja.

-- 15/14 --
A névleges nél 5-6-szor nagyobb áram nemcsak a motort veszi
túlzottan igénybe, hanem a tápláló hálózaton is feszültségcsökkenést
hozhat létre, s igy a párhuzamosan kapcsolt fogyasztóknál,
pl. a világitási hálózatban zavart okozhat. A túlságosan kicsiny
inditónyomaték meg is gátolhatja egy terhelt motor elinditését.
A problémák megoldását külön vizsgáljuk csúszógyürüs és külön
kalickás gépre.
15.5.1 Csúszógyü rüs aszinkron
0 t 0 r i nditása.
A csúszógyürükön ét a forgórészbe beiktatott háromfázisú
inditóellenállás a motor inditási áramát csökkenti és egyuttal
az inditónyomatékot növeli /15-18.ábra/. A motor felgyorsulása
közben az ellenállások ért ékét csökkentjük, majd a felfutás végén
a csúszógyürüket a kefénél rövidrezárjuk.
m
/Lésd:/14.1l/ képletet ./
15-18. ábra .
Csúszógyürüs gép inditésa.
Az
R{,1
inditóellenállás értékét célszer ű en úgy választjuk
meg, hogy a gép a billen ő nyomatékához közeli Mmaz nyomatékkal
induljon
O.
f:;
I .. ,
2
,
b
Az elérése után a küls ő ellenállás módositásával az F', 2 -nek
Mmin
megfelel ő jelleggörbe szerint történik a felfutás. Az inditási eljárás
hasonlit az egyenáramú motorok el ő tétellenállással végrehajtott
inditásához /El őadési segédlet, 12.8 fejezet/.
11 14-15. ábra helyettesít ő vázlatából látható, hogy ►; i, beiktatásával
a forgórész és állórész árama is lecsökken.
15.5.2 .^,._..^ l:alicl:ás ^ ^.,_._._.^. f orc órészü ^,....^._. c^é^a inclitása, ,_.,.
A kalickás gép esetében alkalmazott valamennyi inditési módszer
végeredményben a motor kapocs feszülts égének csökkentésével éri

-- 15/15 «-
el a gép áramának csökkenését. A feszültséggel azonban a gép nyomatéka,
tehát az inditónyomaték is négyzetesen arányos, ezért ezt
az indítást csak megfelel ően kicsiny terhel ő nyomaték esetén lehet
alkalmazni.
El őször az egyszer ű kalickás forgórész ű motorra alkalmazott
és küls ő áramköri változtatást igényl ő inditási módszereket tekintjük
_ét,ma jd az jnditási problémák megoldására kifejlesztett forgórészkonstrukciókat
ismertetjük, amelyek küls ő áramköri változtatást
szükségtelenné tesznek.
a,/ Csillag-h6ronszög -/delta/_i nditás
A
gép állórésze indi tás Ivor csillagba /l5 ..l9.ébra/, üzemszer
ű en háromszögbe /15 -19.b.ébra/ van kapcsolva.
15-19. ábra. Csillag-háromszög indités.
felöljük a háromszögkapcsolás vonali áramát I -vel, I,Z
ekkor fázisárama Irz/ 3 . Egy-egy tekercsre az U vonali feszültség
jut. Csillagkapcsolásban az U/ 3 fázisfeszültség tohát
Irz/3 áramot hajt át egy-egy fázistekercsen, és ennyi a
vonali áram is. A hálózati áramfelvétel csillagkapcsolásban történ
ő inditéskor tehát harmadára csökken.
A nyomaték egy fázistekercsre kapcsolt feszültség négyzeté-
vel, t ehat deltalcapcs olaban U 2 -tel, csillagkapcsola iL ) 2
tel aranyos /14.23/, ezért az inditonyomatel. k ^ s harmadára cs ő ken.
A csillag-héromszög inditás során a nyomaték véltozépát a felfutás
során a 15-20.ébra szemlélteti. Y kapcsolásban a P pontig fut
fel a gép. Deltára átkapcsolva az üzemi pont P2 lesz.

- 15/16 -
15-20. ábra.
A nyomaték változása csillagháromszög
inditéskor.
Mi
M
b./ Transzformátoros indítás .
A 15-21. ébra szerinti kapcsolási elrendezésben,
alapállapotban Kl és K2 is nyitott.
bekapcsol6sakor a motor
a transzformétor a < 1
áttételének megfelel ően a-szor
kisebb feszültségr ől indul, majd a névleges fordulatszám közelében
Kl ki - és K2 bekapcsolásával a névleges feszültség
re kapcsolódik.
Indit6skor a motorra jutó csökkentett feszültség
miatt a transzformétor szekunder oldalán a I árara lép fel,
2 rz
mig a nagyobb feszntségü primer oldalon a Irz iram terheli
a tápvezetéket. A motor tehát az éttétel négyzete arányéban kisebb
áramot vesz fel a hálózatból, mint közvetlen indit6skor.
Ugyanilyen arányban csökken a motor nyomatéka is, mert az a feszültség
négyzetével arányos.
15-21. ébra.
Transzformátoros indítás .
c./ Fodtótekercses . indités.
nn
Inditáskor az állórész fázistekercsekkel sorbakapcsolt
L fojtótekercseken fellép ő feszültségesés csökkenti

- 15/17-
a motorra jutó feszültség értékét /15-22. 6bra/. Az áram és a
nyomaték is kisebb, mint közvetlen indit6snél. Üzemszer ű en a
K kapcsoló rövidrezérja a fojtótekercseket.
15-22. ábra.
Fojtótekercses inditás.
d./ _ 21§: L 9: L L E
A motorra jutó feszültséget az állórész fázistekercseivel
sorbakapcsolt ellenpárhuzamos tirisztorpárokkal is csökkenthetjük
/15-23. ébra/. Zérus gyujtésszöget be6llitva egy-egy tirisztor
félperiódus ideig vezet, a teljes tápfeszültség a motorra
kapcsolódik. A gyujtásszög növelésével a motorra jutó feszültség
középértéke csökken. A gyujt6sszög folyamatos változtatásával
tetsz őleges középértékü feszültség beállitható.
15-23.
Inditás el őtét-tirisztorpérral.
Ez a megoldás aszinkron motorok tordulatszánváltortatására is
el ő nyösen alkalmazható /pl.daruhajtás/.

- 15/18 -
e./ n)A or2órü on t,
w w w •r. - Q w w ^r w •_ w w (r w 2 _12t _- w w w 2 w w w s ww w.
A mélyhornyú, valamint a kétkalickás rotoroknál a
forgórész különleges konstrukciója eredményezi a nagy inditónyomatékot
és kis rövidzárási áramot. Mindkét géptipusn6l az
áramkiszoritás jelenségét használják ki arra, hogy a forgórész
vezet őinek ellenállása inditáskor lényegesen nagyobb legyen az
üzeminél.
^e hl F^or i ú mot or
A
forgórész egyik hornyát, annak mágneses terét
és árameloszlását mutatja a 15-24. ábra. A vezet őt elemi fonalszerü
vezet őszálakból összetettnek képzelhetjük el, ezeknek mindegyike
mágneses teret létesit maga körül, összegezésükb ől adódik
az ered ő mágneses er őtér. A vezet őkben indukált feszültség, illetve
a vezet őszál induktiv reaktanciéja annál nagyobb, minél
több a vezet őt körülfogó indukcióvonalak száma /a vezet ővel kapcsolódó
fluxus/. Ennek ért elmében a horony alsó részén lév ő
vezet
ők induktiv reaktanci ája a legnagyobb, az éram igyekszik a
fels ő részben folyni. /Ez az áramkiszorités jelensége./ Az áramkiszoritás
az áramvezet ő keresztmetszet látszólagos csökkenését,
tehát a forgórész vezet ői ohmos ellenállásának növekedését eredményezi.
Az áramkiszoritás mértéke a f orgórészáram f rekvenciájáta
~99•.
,Induláskor nagyi az ellenállésnövekedés, majd a szlip /yagyis
fu .
a forgórész frekvencia/ csökkenésével a forgórész ellenállása fok o-
tatosan az egyenárammal szemben mutatott minimális R2 értékre
csökken.
mm
15-24.ébra.
A mélyhorony mágneses tore
és árameloszlása.

15/19 -
Kétkalickás motor
A forgórész két koncentrikusan elhelyezett kalickájának
egy-egy rúdját mutatja a 15-25. ábra,
Az áramkiszorítás következtében indulásnál a kisebb keresztmetszetü
küls ő vezet ő ben folyik az áram legnagyobb része, míg a
névleges fordulatszám közelében a két vezet ő ben közel azonos áramsürüséget
kapunk.
15-25. ábra.
Kétkalickás forgórész hornya.
15-26. ábra.
Különleges forgórészü gép
M /n/ jelleggörbéje,
Egy különleges forgórészü aszinkron motor nyomaték-fordulatszám
jelleggörbéjét mutatja a 15-26. ábra. A vékony, szaggatott
vonallal rajzolt görbe mutatja n /M/ alakulását arra az
esetre, ha R2 végig akkora maradna, mint amekkora az értéke kis
szlipek,
s = 1 környékén.
15.6 Fékezés.
Féküzemr ől akkor beszélünk, ha a villamos gép nyomatéka
és fordulatszáma egymással ellenkez ő el őjelü.A szinkron fordulatszám
felett az aszinkron gép nyomatéka negativ, generátoros fékúzem
alakul ki. Ha a forgás iránya a mágneses mez ő forgásirányával
ellentétes /n 4 o/, ellenáramú féküzemr ől beszélünk. A
motor állórészének egyenáramú gerjesztésével létrehozott dinamikus
fékezés el ő nye, hogy zérus fordulatszámon zérus nyomaték
lép fel, azaz egyszerü leállásra ad lehet őséget.
15.6.1 Generátoros féküzem.
A terhel ő nyomaték és a fordulatszám el őjele alapján a ter-

- 15/20 -
heléseket két csoportba oszthatjuk. Aktiv terhelés esetén /pl. daruk
terhelése, lejt ő n lefelé guruló vonat/ a terhel ő nyomaték iránya
a forgás irányával megegyez ő és azzal ellentétes is lehet,
/15-27.a. és 12-3.2,a. ábrák/, mig passziv terhelés /pl. súrlódás./,
mindig a forgás ellen hat /15-27.b. és 12-32. ábrák/.
hajt ékez hajt .^eker
{ékez haft ,élcez
a.
Mt
15-27. ábra. Aktiv /a./
a.)
és passziv /b./ terhel ő nyomaték.
b.)
a./ Aktiv terhelés esetén a szinkron fordulatszám felett kialakulhat
állandósult generátoros féküzem /l5 -28.ébra/. A 15-5,
ábrán a kördiagram megfelel ő szakaszán látható, hogy az I áram
1
hatásos komponense a feszültséggel ellentétes irányú, tehát a gép
teljesitményt ad a hálózatba.
15-28. ábra. Generátoros
féküzem aktiv terhelésnél.
15--29 . á b ra .
Generátoros féküzem
energiamérlege,
A terhelés P mechanikai teljesítménye egyrészt fedezi a veszteségeket,
másrészt a motor állórész kapcsain a hálózatba visszatáplál
/15 -29.ábra/.
b./ Passziv terhelés esetén csak a mez ő fordulatszámának
csökkentésével, pl. pólusszámváltással alakulhat ki átmenetileg

- 15/21 -
n
2p .4
15--30. ábra .
Generátoros fékezés pólusgenerátoros
féküzem. A15-30. ébrén a 2p = 2-r ől 2p = 4 pólusra
való átkapcsolás esetét tüntettük fel. Kétpólusú kapcsolósban a
Po munkapontban motorként üzemel ő gépet négypólusúra átkapcsolva
az els ő pillanatban a P 1 -nek megfelel ő HPl nyomatékot fejti
ki. A hajtás fordulatszáma az M - Mt = rid lass i tó nyomaték
hatására fokozatosan csökken a P3 munkapont-beli állandósult
állapotig. Az aszinkron gép a P 1 -P 2 tartományban generátorként
energiát táplál a hálózatba.
15.6.2 Ellenáramú féküzem,
Az aszinkron gép állórész kapcsain a fázissorrendet neg--
cserélve megváltozik a mez ő forgásiránya, és megváltozik a nyomaték
iránya is. Pl. a motor üzemi A munkapontban /l5 -31.ábra/
a fáziscserét végrehajtva a "b" jelleggörbe szerinti fékez ő nyomatékot
fejti ki a motor.
15-31 . ábra
Ellenáramú féküzem.

- 15/22 -
Hátrányos, hogy a teljes leállás hoz n = L-nál meg kell
szüntetni az állórész táplálását, máskülönben az fi inditó-
1
nyomaték ellenkez ő irányú forgást inait. További hátrány, hogy
ellenáramú fékezéskor a gép a tengelyén is, a hálózatból is
teljesitményt vesz fel, amely a gépben veszteséggé alakul. R, 14 0
beiktatásával a fékez ő nyomaték növelhet ő
/c.ébra/.
15.6.3 Dinamikus fékezés.
Az állórész háromfázisú tekercselését a hálózatról lekapcsoljuk,
és pl, a 15-32, ábra szerint egyenfeszültségr ől tápléljuk.
+
Q&
á 1lórésZ
15-32. ábra.
Állórész egyenáramú
gerjesztése.
Az egyenáramú gerjesztés álló mágneses mez őt hoz létre, amely
az n fordulatszámú forgórészben f2 [Hz] = n [1/sec] frekvenciájú
feszültséget indultál. A forgórészáram ás a mágneses mez ő
kölcsönhatásából fékez ő nyomaték lép fel. Minthogy a mennyiségi
viszonyok a mágneses mez ő
és a forgórész relativ fordulatszámától
függenek, érthet ő , hogy álló mez ő
esetében is olyan jellegü
nyomaték-fordulatszám jelleggörbe alakul ki a zérus fordulatszám
körül, mint forgó mez ő esetén a körül. E fékezési mód csak
l
csúszógyürüs gép esetén alkalmazható, ugyanis a forgórészbe iktatott
fIc ellenállásokkal a nyomaték--fordulatszám jelleggörbét
módositani kell, más különben a fékezés kezdetén /n nl/ a motor
fékez ő nyomatéka szinte elhanyagolhatóan kicsiny /15-33.ábra/.
15-33. ábra.
Dinamikus fékezés.

-- 15/23 -
"tb kis fordulatszámon fellép, s n tovább. növekedésével
M rohamosan csökken,a zérushoz tart. [Ii az oka a szokásos
n /M/ jelleggörbéhez képesti változásnak? Háromfázisú Ul= áll,
táplálás esetében az ered ő forgó mez ő is állandó, független a
terhelést ől, vagyis 12 -t ől. Most az állórész T egyenáram, s
igy az általa létesitett álló mágneses mez ő
állandó. Ehhez adódik
vektorélisan a mindenkori forgórész áram mágneses mezeje.
Kis fordulatszámokon I és T2 indukció térvektora eg ymásra
x
mer őleges, mert 12 jó közelitéssel tiszta ohmos áram. Nyomatékképzés
szempontjából ez a legkedvez őbb. n növekedésével most
már sokkal kisebb a/nl értéknél 12 tiszta induktiv lesz.
Ugyanis most nem csak a forgórész tekercs szóráci induktivitása
/14.10/egyenlet , hanem a teljes induktivitás szabja meg a beindukált
feszültség hatására kialakuló áramot ./
15.7 C fázisú aszinkron motor.
A gép állórészén elhelyezett egyfázisú tekercselés /13--1.
ábra/ szinuszos árama lüktet ő mágneses mez ő t hoz létre a légrésben,
amely két, egymással ellentétesen forgó mez ő ered őjének tekinthet
ő /Id. 13-14. ábra/. gép nyomaték-fordulatszám jelleg--
görbéjét is a mez ő höz tartozó jelleggörbét: összegeként rajzolhatjuk
meg /15-34.ábra/.
15-34. ábra.
Egyfázisú üzem n /11/ jelleggörbéje.
Lótható, hogy n = O-nál az inditónyoma ték zérus, a gép magától
elindulni nem tud.
x//Lásd /14.7/ egyenletet/

- 15/24 -
Az indítás megval ősitható a forgórész küls ő er ővel történ
ő megforgatásával /berntséva1/, de ez a kezdetleges módszer
ma már nem használatos. Az egyfázisú aszinkron gépeket
segédfázissal indítják,
0
Egyfázisú
A
G
15-35. ábra.
aszinkron motor
12 f U4 inditása.
A gép állórészén két, egymásra mer őleges mágneses tengelyé
fázistekercset helyeznek el./15-35.ábra,/ Ha a fázistekercseket
pl. kondenzátor beiktatásával id őben közel 90 -kal eltolt feszültséggel
táplálják, forgó mágneses mez ő keletkezik /13,6 pont/,
A felfutást követ ően a segédfázis a hálózatról lekapcsolható.
Alkalmazás: Ahol csak egyfázisú hálózat- áll rendelkezésre, ott
célszerü a háromfázisú aszinkron motorhoz képest kedvez ő tlenebb
üzemi tulajdonságokkal rendelkez ő egyfázisú aszinkron motort felhasználni.
15,8 Tör -emotorok.
Az irányitás t echnikában jelátalakitásra, jelátvitelre használatos
váltakozóéramú törpemotorok felépitésüket tekintve az
aszinkron gépek csoportjába sorolhatók, és müködésük is az aszinkron
gépek tárgyalásánál megismert fogalmak segitségével magyarázható.
15.8.1 Kontrolltranszformátor.
A
két forgógépb ől álló rendszer kapcsolását a 15-36. ábra
mutatja. -Ha az adó egyfázisú forgórésztekereselését váltakozó
feszültséggel tápláljuk, lüktet ő E mágneses mez ő keletkezik.
A háromfázisú állórész fázis tekercseiben az álló- és forgórész
relatív helyzetét ől függ ő
nagyságú feszültség indukálódik. Igy
pl, ha B.
,,
az id ő függvényében BA = am cos w t szerint változik,
az állórész R fázisába indukálódó feszültség:
ItA gépek nem forognak.

- 15/25 -
u) Rif; (t )=- kW Bin sin (A) t, cos °LA
ahol k = á].1.
Állórészek
Forgórészek
A
Vevc
15-36. ábra. Kontrolltranszformátor.
Ennek hatására a két gép összekapcsolt állórésztekereseiben mágnesez
ő áramok folynak, amelyek a vev ő ben a; -val azonos helyzetü
és közel azonos nagyságú Bv indukcióvektort hoznak létre. Hiszen
az ohmos feszültségeséseket elhanyagolva u a ^\ (t) a B., (t),
f^f
mig u, (t)a Qv
9 lüktet ő mez ők által indukált feszültség és
uRl1
_ t = ui,V (t). Ezért C3 (t)= BV (t), a vev ő ben lemásolódik
az adó mágneses tere irányra, nagyságra helyesen. A vev ő forgórészének
egyfázisi tekercsébe indukálódó feszültség nagysága a
lüktet ő mez ő és a forgórésztekercs relativ helyzetét ől függ, tehát
a mért feszültségb ől a forgórészek szöghelyzeteinek különbsége
meg állaPitható. Ha pl. = °CV !azaz, ha a két forgórésztekercs
egymásra mer őleges/, akkor Uk = U.
15.8.2 Szelszin.
Szelszin rendszerben az adó és a vev ő
egyfázisú forgórészét
közös váltakozófeszültségr ől táplál jut: /15-37.ébra/; íiindkét gépben
lüktet ő mágneses mez ő keletkezik, amely az állórészek háromfázisú
tekercselésében feszültséget indukál. A forgórészek azonos
szöghelyzete esetén az adó és a vev ő megfelel ő fázistekercseiben
indukált feszültségek egyformák. Az állórészen áram nem folyik,
nyomaték nem keletkezik. Ha az adó forgórészét elforgatjuk, ez
az egyensúly megbomlik és az állórészben áram folyik. Ennek következtében
olyan nyomaték lép fel, amely igyekszik a forgórészeket
ismét azonos szöghelyzetbe hozni. A szelszin ilymódon szöghelyzet
távjelzésre használható..

- 15/26 -
forgórészek
adó
15-37. ábra. Szelszin.
-
L ----
Vevd
ábra/.
15.8.3 Velodin /vé1takozóéramútachométeIeflertOrL.
__ _
Fordulatszám mérésére alkalmazzák.
Az állórészen kétfázisú tekercselést alakitanak ki /15-38.
T Ui y a.) ., ° All T
siabil
15-38. ábra. Velodin.
A f ő
fázist stabilizált feszülts
égü és f rekvenciá j ú áram forrás
táplálja / U 1!, a forgórész vékonyfalú
aluminium serleg. Az Uk kimen
ő feszültséget a f ő fázisra mer őleges
en elhelyezett segédfázisról lehet
levenni.
A forgórészt hajtva forgó mágneses
mez ő
alakul ki, amely a segédfázisban
feszültséget indukál. Az indukált feszültség nagysága kb.
az a szinkron fordulatszám 10%-áig arányos a fordulatszámmal,
1
ezért a f ő fázist általában f = 500 Hz-r ől táplálják. Ilymódon
1
n = 0,1 .60 . f = 3000 ford/perc fordulatszámig a kimen ő feszültség
és a mért fordulatszám között lineáris a kapcsolat.
15.8.4 Két fázisú szervomotor.
Szerkezete a segédfázisos egyfázisú aszinkron motorokéhoz
w
hasonló. Az állórész egyik fázistekercsét U állandó feszültség-
9 w
re kötik, a térben 90°-kal eltolt másik fézistekereset U -t ől
g
90°-kal eltér ő fázisú változtatható amplitudójú és el őj elü űv
vezérl ő feszültségr ől tápláljék /l5 -39.ébra/. A kalickás, vagy
serleges kialakitésú forgórészt olyan nagy ellenállásúra készítik,

- 15/27
hogy a gép nyomatélv-fordulatszám jelleggörbéjének billen ő
a
negativ fordulatszámok tartományára s
lódik el.
U
15-39. ábra. Kétfázisú
szervomttor.
forgó ered ő
pontja
Serleges forgórész esetén a serleg
belsejében
nem forgó vasmag
található a mágneses er ővonalak
vezetésére. A jelleggörbének
a 0 4 s' 2 tartományba
es ő
szakasza azért jó közelitéssel
egyenesnek tekinthet ő .
Ugy gondolkodhatunk, hogy mindegyik
fázistekercs áram létrehoz
egy-egy balra forgó és
egy-egy jobbra forgó mágneses
mez ő t. A két balra
jobbra/
mágneses mez őhöz a 15-40, ébrén látható n /Ii/ jelleg--
görbe tartozik. A szaggatott vonallal rajzolt ered ő jelleggörbe a
balra és a jobbra forgó mez őkhöz tartozó n /N/ jelleggörbék el ő -
jeles összege. k értékét - 1
a 15-41. ábrán bemutatott jelleggörbékhez jutunk.
>''
szlip értékre to-
k 4 1 határok között változtatva
15-40. ábra.
Kétfázisu szervomotor n/M/ jelleggörbéjének
kialakulása
A
szervomotorok legf ő bb el ő nye,
mányban történ ő
változtatására,
változtatásra adnak lehet őséget,
15-41. ábra
Kétfázisu szervomotor n/M/
jelleggörbéi
hogy a fordulatszám széles tartogyors
indi.tésra, fékezésre, iránymivel
nagy inditónyomaték/tehetet-
lenségi nyomaték hányadosra készithet ő . Maximálisan néhányszóz
teljesitményre készitik. A nagy forgórész ellenállás miatt hatásfoka
rossz.