JU MJEŠOVITA ELEKTROTEHNIČKA ŠKOLSKA GODINA
I DRVOPRERAĐIVAČKA SREDNJA ŠKOLA 2015./2016.
BIHAĆ
SEMINARSKI RAD
Predmet:
Praktična nastava
Tema:
Istosmjerni motori
MENTOR:
UČENIK:
xxxxxxx, dipl. ing. Mehmed Bosnć
Razred: III
3
2. Istosmjerni motori
Da bi uopšte govorili o električnim mašinama, bilo bi napotrebnije znati zašto su
izumljene i njihov način rada. Kao što znamo, energiju imamo u različitim oblicima, ali oblik
koji nas zanima je mehanički oblik energije i njegovo korištenje. U historiji, vidjeli smo razne
vrste korištenja mehaničke energije od korištenja u riječnim mlinovima pa do korištenja u
savremenim hidroelektranama. Do sada, čovjek je iskorištavao razne oblike energije, a
otkrićem električne struje, čovjek je izumio električne mašine da bi sebi olakšao rad i život.
Ipak, do sada smo naučili da postoje dva tipa električnih mašina, a to su generatori, koji
mehaničku energiju pretvaraju u električnu, i električni motori koji pretvaraju električnu
energiju u mehaničku. Sve do otkrića izmjenične struje i motora na izmjeničnu struju,
korištena je istosmjerna struja i mašine koje su se pokretale na istosmjernu struju.
Mašine istosmjerne struje bile su prve električne mašine koje je čovjek konstruisao.
Prvi motor istosmjerne struje je konstruisao M. H. Jacobi, 1938. godine u Petrogradu. Taj
motor je napajan galvanskom baterijom. Mašina istosmjerne struje uveliko se razvila 19.
vijeku, da bi svoj današnji oblik dobila u 20. vijeku. To su bili generatori (dinamo – mašine) u
električnim centralama malih snaga, dok je do primjena motora došlo nešto kasnije.
Danas su se istosmjerne mašine zadržale u onim oblastima u kojima istosmjerna struja
ima izrazitu prednost u odnosu na naizmjeničnu struju. To je većinom upotreba u metalurgiji,
kod određenih automatizovanih elektromotornih pogona i drugih. Generatori istosmjerne
struje su se zadržali kao agregati za punjenje akumulatora i kao generatori za električno
zavarivanje. Krajem 19. vijeka dolazi do razvoja naizmjenične struje, koja ima prednost
pri prenosu na veću udaljenost i pruža mogućnost primjene asinhronih motora koji su
jednostavnije izvedbe i jeftiniji. Mislilo se da će mašine istosmjerne struje nestati iz upotrebe,
ali u posljednje vrijeme otkako je počelo razdoblje automatizacije koja traži od
elektromotornih pogona finu i brzu regulaciju brzine okretanja, motori istosmjerne struje
imaju prednost. Za mašine istosmjerne struje nastupila je nova era u razvoju elektromotornih
pogona.
Istovremeno s razvojom automatizacije razvila se i tehnika poluprovodnika.
Poluprovodički ispravljači naizmjeničnu struju ispravljaju u istosmjernu s vrlo visokim
stepenom korisnog djelovanja, čak do 99,5%. Novi sistem se sastoji od kombinovanog
sistema generatora naizmjenične struje s prenosom i mrežama naizmjenične struje na koje
preko ispravljača priključujemo istosmjerne motore. Zato su motori istosmjerne struje sa
svojim povoljnim pogonskim karekteristikama ponovo postali važni.
Iz prethodnog izlaganja nije teško zaključiti da imamo dvije vrste mašina istosmjerne
struje. To su generatori i motori. Generatori proizvode električnu energiju istosmjernog
napona i struje, a motori troše električnu energiju istosmjernog napona i struje.
Istosmjerni motor se sastoji iz tri glavna dijela. Pomični dio koji rotira naziva se rotor,
a dio koji miruje naziva se stator. Stator i rotor zajedno svojim željeznim dijelovima oblikuju
put kojim će se zatvarati silnice magnetnog kruga. Vodiči su smješteni oko polova ili u
utorima statora i čine električne krugove koji mogu služiti za zatvaranje magnetnog polja
(uzbudni namot), ili za induciranje napona i time direktno za pretvorbu električne energije
( namot armature). Stator je sa svojim namotom smješten u kućište, koje prenosi moment na
postolje na koji je stroj pričvršćen. Kućište nosi i štiti cijeli stroj. Postoji i komutator o kojem
ćemo kasnije pisati.
2
2.1. Dijelovi mašina istosmjerne struje
Kao što je ranije navedeno, mašine istosmjerne struje su sastavljene od tri dijela i to:
statora, rotora i komutatora. Stator koji je prikazan na sl. 2.1.1 je nepokretni dio mašine.
Sastoji se od kućišta koje je napravljeno u obliku šupljeg valjka na čijoj se unutrašnjoj strani
nalaze magnetni polovi. Stator je zatvoren s obje strane sa jednim poklopcem, koji ovisno o
vrsti hlađenja mogu biti otvoreni ili zatvoreni. Na poklopcima se nalaze ležišta za osovinu
rotora.
Slika 2.1.1 Stator mašine istosmjerne struje: a) sastav i njegovo magnetno polje, b) magnetni pol i
njegovi dijelovi.
Kućište ovih mašina je napravljeno od lijevanog željeza, a kod većih mašina koristi se
lijevani ili valjani čelik koji ima dobru magnetnu provodljivost. Na donjem dijelu kućišta
nalazi se postolje na koje je mašina postavljena.
Da bi ove mašine uopšte radile, potrebno je proizvesti magnetna polja koja stvaramo
elektromagnetima, ili kod manjih mašina permanentnim magnetima. Magnetno jezgro
elektromagneta je izrađeno od tankih međusobno izolovanih dinamo limova. Ovaj
elektromagnet može biti pravougaonog ili valjkastog oblika. Prednost valjkaste jezgre je u
tome što je izvedba namotaja jednostavna i što je presjek jezgre najoptimalnije iskorišten za
prolaz silnica magnetnog toka, ali ima i nedostatak jer povećava dimenzije mašine. Polni
nastavci su uvijek napravljeni od dinamo-limova, jer u njima mogu nastati vrtložne struje
zbog promjenjivog magnetnog toka rotora, a zadatak im je da što ravnomjernije obuhvate i
tako što pravilnije rasporede silnice magnetnog polja na rotoru. Magnetni polovi su su
pomoću zavrtanja pričvršćeni na stator, a isto tako i polni nastavci za magnetno jezgro, kao na
slici 2.1.1b.
Magnetni ili pobudni namotaj napajamo istosmjernom strujom koja stvara stalno
magnetno polje koje je neophodno za rad mašine. Ova struja služi za pobuđivanje magnetnih
polova pa se naziva i strujom pobude. Pobudni namotaji su napravljeni od bakrenih vodiča.
Kod manjih mašina onvi namotaji su okruglog, a kod većih mašina pravougaonog presjeka.
Posebno se izrađuju u obliku svitka pomoću šablona, a onda se kao gotov svitak ubacuju u
magnetno kolo mašine. Iako stator na sebi nosi magnetne polove i štiti unutrašnjost mašine,
glavna uloga mu je da vodi magnetne linije sila između polova, koje su također prikazane na
slici 2.1a.
3
