Pokračujeme v díle těch,
kteří byli první.

Aktuální vydání

Číslo 11/2016 vyšlo tiskem
7. 11. 2016. V elektronické verzi na webu od 1. 12. 2016. 

Téma: Rozváděče a rozváděčová technika; Točivé stroje a výkonová elektronika

Hlavní článek
Lithiové trakční akumulátory pro elektromobilitu

Aktuality

Fakulta elektrotechnická je na špici excelentního výzkumu na ČVUT Expertní panely Rady vlády pro výzkum, vývoj, inovace (RVVI) vybraly ve II. pilíři…

Švýcaři v referendu odmítli uzavřít jaderné elektrárny dříve V referendu hlasovalo 45 procent obyvatel, z toho 54,2 procent voličů řeklo návrhu na…

Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. 11. 2016 den otevřených dveří Fakulta elektrotechnická ČVUT v Praze pořádá 25. listopadu od 8.30 hodin Den otevřených…

Calliope mini – multifunkční deska Calliope mini poskytuje kreativní možnosti pro každého. A nezáleží na tom, zda jde o…

Ocenění v soutěži České hlavičky získal za elektromagnetický urychlovač student FEL ČVUT Student programu Elektronika a komunikace Fakulty elektrotechnické ČVUT v Praze Vojtěch…

Češi v domácnostech více svítí a experimentují se světlem, doma mají přes 48 milionů svítidel Češi začali v domácnostech více svítit a snaží se vytvořit lepší světelné podmínky:…

Více aktualit

Netradiční vinutí třífázových motorů

Gustav Holub
 
Výzkumníci a laboranti oboru teoretické elektrotechniky a elektrických strojů vysoké školy v Düsseldorfu zveřejnili podrobnosti o dimenzování nového statorového magnetického obvodu s vinutím pro asynchronní motory nebo synchronní servomotory s permanentními magnety v rotoru, vzdálenosti jejichž cívek na pólech přesně odpovídají rozteči zubů, popř. drážek. V tom lze údajně spatřovat technické a ekonomické přednosti – v porovnání s dosavadním rozloženým, vkládaným, resp. vsypávaným vinutím. Autoři obsáhlé informace současně uvádějí příklady realizace jedno- a dvouvrstvých vinutí, jakož i varianty rozložení skupin cívek.
 
Cívky třífázového „zubového“ vinutí se vždy navíjejí okolo jednoho zubu a v porovnání s různými jinými způsoby vinutí se tak získávají těsně přiléhající čela vinutí s velmi dobrým odvodem tepla ze statorového svazku. Při malých délkách cívek s vysokým činitelem plnění drážek vznikají velmi malé odpory vinutí.
 
Při výrobě tohoto vinutí lze využít velmi snadný způsob navíjení. U segmentových statorů se předem připravené cívky mohou nasouvat přímo na jednotlivé zuby. U jednodílných svazků plechů se jako výhodný postup uplatnila technika jehlového navíjení vodičů, takže je možné při nízkých nákladech realizovat automatizovaný výrobní proces.
 
Kromě toho lze i u vyšších napětí upustit od fázové izolace, neboť jak v čelech vinutí, tak uvnitř drážek cívky spolu nemají žádný kontakt. V ideálním případě cívky nového vinutí přitom podléhají stejným zákonitostem, jako je tomu u rozložených systémů vinutí. Při dodržení okrajové podmínky, že vzdálenost, resp. rozteč cívek přesně odpovídá drážkové rozteči, je možné realizovat vinutí známým výpočetním postupem pro třífázové provedení.
 
Autoři dále uvádějí i konkrétní příklady navrhování nového vinutí s různými počty drážek a pólů (např. dvanáct drážek a deset pólů) jedno- a dvouvrstvého provedení ve dvou variantách. Podle všeobecné teorie o točivém poli autoři schematicky popisují postup návrhu nového vinutí a rozvádějí různé propočty, jakož i varianty rozložení skupin cívek.
 
Navrhovaný magnetický statorový obvod s vinutím poněkud připomíná dřívější známá provedení s typickými vyniklými póly. Motory s navrhovaným novým statorem zavedly německé firmy Lenze a Groschop. Uspořádání statorového vinutí motorů firmy Lenze ukazuje obr. 2. Firma tvrdí, že v kombinaci s rotorovými permanentními magnety ze slitiny neodymu, železa a boru (NdFeB) lze dosáhnout vynikajících provozních vlastností a parametrů u náročných servopohonů, vysokého měrného výkonu při současném omezení setrvačného momentu. Tím se získávájednak optimální chod bez pulzací a jednak výborné dynamické chování. Výpočet, analýza a návrhy magnetického obvodu statoru byly prováděny u firmy Lenze s využitím metody konečných prvků (FEM).
 
[E. Gotthaskamp: Optima gefertigt. Antriebstechnik, 2007, č.10, s. 30–35.]
 
Obr. 1. Schematické uspořádání statorového magnetického obvodu
Obr. 2. Uspořádání statorového vinutí motorů firmy Lenze