Elmotorer Lars Neuman LRF Konsult maj 2012 Lars Neuman maj 2012

Enkel likströmsmotor Motorn/generatorn har en stator och en rotor En kommutator gör att spänningen i rotorn vänder riktning Motorn/generatorn har en stator och en rotor Lars Neuman maj 2012

Växelströmsmotorer – vanligast är asynkronmotorn Om statorn har en enkel lindning talar vi om en 2-polig motor. I varje ögonblick har magnetfältet 2 poler, en nordpol och en sydpol. Magnetfältet roterar då med en hastighet av 50 varv per sekund eller 3000 varv/minut. Motorns synkrona varvtal är alltså 3000 r/m Lars Neuman maj 2012

Asynkronmotor innebär att motorvarvtalet alltid är lägre än det synkrona varvtalet. Den kortslutna asynkronmotorn är den mest förekommande växelströmsmotorn, inte minst i lantbruket, tack vare enkel konstruktion och lågt pris. burrotor ”squirrel cage” Lars Neuman maj 2012

3-fas växelspänning ansluts till statorlindningen magnetfältet roterar och kommer att passera förbi rotorstavarna det inducerar en spänning i varje rotorstav eftersom ledarna är kortslutna i ändarna kommer spänningen att ge en hög ström i rotorstaven strömmen i rotorstaven alstrar ett magnetfält detta kommer att samverka med det roterande magnetfältet staven påverkas av en kraft som vill trycka den ut ur magnetfältet motorn roterar Lars Neuman maj 2012

Hur fort roterar då rotorn? När rotorvarvtalet börjar närma sig det synkrona varvtalet minskar hastighetsskillnaden mellan det roterande magnetfältet och ledaren varvid den inducerade spänningen, och därmed strömmen, minskar. Då minskar också kraften på staven och rotorn saktar in. Detta innebär att rotorvarvtalet alltid måste vara något lägre än det synkrona varvtalet. Detta kallas för eftersläpning. Lars Neuman maj 2012

Motorns märkskylt (äldre) Lars Neuman maj 2012

3-faskopplingar Y- eller stjärnkoppling D- eller triangelkoppling Huvudspänning D- eller triangelkoppling Lars Neuman maj 2012

Motorns vridmoment eftersläpning Lars Neuman maj 2012

Lars Neuman maj 2012

Vad händer när vi startar asynkronmotorn ? Direktstart Lars Neuman maj 2012

Lars Neuman maj 2012

Y/D-start - minskar problem med höga strömmar Momentet är proportionellt mot spänningen i kvadrat och det gör att momentet vid Y-koppling är ca 1/3 av momentet vid D-koppling. I Y-koppling är skillnaden mellan motorns moment och det belastande momentet litet - det tar tid för motorn att gå upp i varv. Vid omkopplingen uppträder en strömstöt men under så kort tid att säkring eller motorskydd inte löser ut. Lars Neuman maj 2012

Start med mjukstartare eller softstarter Idag används ofta en s.k. softstarter eller mjukstartare. Mjukstartaren består av en tyristorreglerutrustning (i princip en trefas dimmer). Den kan successivt öka spänningen till motorn under startförloppet Lars Neuman maj 2012

En nackdel är minskat vridmoment med sänkt varvtal. Varvtalsreglering av motorer tyristor, triac Elektroniken styr hur mycket av den sinusformade strömmen som tillåts passera igenom. Varvtalet kan ställas manuellt eller med automatik som får en insignal från exempelvis en temperaturgivare eller en luftfuktighetsgivare. En nackdel är minskat vridmoment med sänkt varvtal. Lars Neuman maj 2012

Varvtalsreglering av asynkronmotorer - frekvensstyrning Elektroniskt ändras frekvensen på den matande spänningen. Möjligt att reglera ner till 10 % av märkvarvtalet. Kan ge störningar på elnätet Bra moment även vid låga varv Lars Neuman maj 2012

Arbetar med permanentmagnetiserad rotor och en elektronisk styrkrets. Borstlösa DC-motorer Arbetar med permanentmagnetiserad rotor och en elektronisk styrkrets. Energieffektiva men kostar mer i inköp Lars Neuman maj 2012

Remdrift Slirande remmar ger energiförluster Välj rätt profil på kilremmen Tandade remmar slirar mindre än släta Lars Neuman maj 2012

Hur vi uppskattar en elmotors energianvändning Formlerna anger den elektriska effekten, medan den effekt som står på märkplåten, märkeffekten, är effekten på motoraxeln. Motorns verkningsgrad:  Märkeffekt: Paxel =  * P3-fas Märkeffekt: Paxel =  * Uh * ILinje * cosφ * √3 Elektrisk effekt: P3-fas = Paxel /  Lars Neuman maj 2012

Räkna på elmotorns energianvändning Märkplåt Uppskattning / schablon Lantbrukarens uppgifter Lars Neuman maj 2012