biblioteka elektrotehni^kog dru[tva - · pdf filebiblioteka elektrotehni^kog dru[tva –...

BIBLIOTEKA ELEKTROTEHNI^KOG DRU[TVA – ZAGREB

SVEZAK 4.NEVEN SRB – ELEKTROMOTORI I ELEKTROMOTORNI POGONI

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page I

UrednikProf. dr. sc. Zvonko Ben~i}

Tehni~ki urednik@arko Pavuni}

RecenzentiProf. dr. sc. Milan ^undevProf. dr. sc. Rastko Fi{erProf. dr. sc. [emsudin Ma{i}Prof. dr. sc. Dragan Petrovi}

LektorDr. sc. Milica Mihaljevi}

Naslovna stranica@eljko Kozari}

Za nakladnikaElizabeta [unde

Tisak: Rotooffset Mei}, ZagrebTiskanje dovr{eno u sije~nju 2007.

ISBN 978-953-6647-78-1

CIP zapis dostupan u ra~unalnom katalogu Nacionalne i sveu~ili{ne knji`nice u Zagrebupod brojem 623673.

© Sva prava pridr`ava nakladnik GRAPHIS d.o.o., Maksimirska 88, Zagreb,tel./faks +385 1 2322-975, [email protected], www.graphis.hr

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page II

Neven Srb

Elektromotori ielektromotorni

pogoni

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page V

Sadr`aj

Predgovor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . XV

1. Uvodni podatci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.1. Popis oznaka . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

1.2. Standardni brojevi i prefiksi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.3. Norme, pravilnici, upute i tehni~ke specifikacije . . . . . 5

1.3.1. Hrvatske norme i pravilnici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61.1.2. Europske norme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25

1.4. Osnovni elektromagnetski odnosi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

1.5. Istosmjerna, izmjeni~na i trofazna struja . . . . . . . . . . . . . . 34

1.5.1. Istosmjerna struja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341.5.2. Izmjeni~na struja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351.5.3. Trofazna struja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

1.6. Mehani~ke i elektromagnetske veli~ine,oznake i mjerne jedinice . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40

1.7. Grafi~ki simboli . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46

2. Konstrukcija elektromotora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

2.1. Uzdu`ni presjeci (monta`ni nacrti) elektri~nihrotacijskih strojeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57

2.2. Izvedbeni oblici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64

2.3. Prigradne mjere . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87

2.3.1. Elektri~ni strojevi s nogama . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 872.3.2. Elektri~ni strojevi s prirubnicom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90

2.4. Krajevi osovina . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

2.5. Tolerancije prigradnih mjera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page VII

VIII Elektromotori i elektromotorni pogoni

2.6. Mehani~ka za{tita elektri~nih ure|aja istrojeva pomo}u ku}i{ta, IP-kôd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96

2.7. Za{tita elektri~nih ure|aja i strojeva odudaraca, IK-kôd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102

2.8. Hla|enje i ventilacija, IC- kôd . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1052.8.1. Vrste hla|enja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105

2.9. Zagrijavanje i potrebna koli~ina zraka . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

2.10. Spojevi namota i oznake stezaljki (priklju~aka) . . . . . . . 1192.10.1. Spojevi namota i oznake stezaljki

istosmjernih elektri~nih strojeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1192.10.2. Spojevi namota i oznake stezaljki

izmjeni~nih strojeva bez kolektora . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121

2.11. Smjer (smisao) vrtnje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126

2.12. Priklju~na kutija . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128

2.13. Ugradbeni materijali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1322.13.1. Elektri~ki vodljivi materijali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1322.13.2. Izolacijski sustavi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1372.13.3. Magnetski materijali . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

3. Izradba i glavni dijelovi elektromotora . . . . . . . . . . . . . 149

3.1. Ku}i{te i le`ajni {titovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149

3.2. Ventilacijski sklop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153

3.3. Ule`i{tenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155

3.4. Aktivni dijelovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1603.4.1. Stator . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1603.4.2. Rotor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1653.4.3. Namoti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 169

4. Na~in djelovanja i stacionarne pogonskekarakteristike . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 183

4.1. Istosmjerni strojevi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1834.1.1. Istosmjerni motori s porednom uzbudom . . . . . . . . . . 1864.1.2. Istosmjerni motori sa serijskom uzbudom . . . . . . . . . . 189

4.2. Sinkroni strojevi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192

4.3. Trofazni asinkroni kolutni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 197

4.4. Trofazni asinkroni kavezni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 202

4.5. Jednofazni asinkroni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page VIII

IXSadr`aj

4.6. Tolerancije stacionarnih pogonskihkarakteristika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 210

4.7. Snaga i brzina vrtnje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2134.7.1. Standardne snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2144.7.2. Brzina vrtnje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

4.8. Gubitci i korisnost η . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

4.9. Faktor snage cos ϕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 227

4.10. Buka elektri~nih strojeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 229

4.11. Vibracije elektri~nih strojeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233

5. Pregled izvedbi i osnovni katalo{ki podaci . . . . . . . 239

5.1. Protueksplozijski za{ti}eni trofazniasinhroni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 239

5.1.1. Vrste i ozna~avanje protueksplozijskeza{tite elektri~nih ure|aja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 240

5.1.2. Klasifikacija prostora ugro`eniheksplozivnom atmosferom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242

5.1.3. Ozna~ivanje i certificiranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2465.1.4. Asinkroni motori u protueksplozijskoj

za{titi »pove}ana sigurnost« (e) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2475.1.5. Asinkroni motori u protueksplozijskoj

za{titi »neprodorni oklop« (St) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 250

5.2. Polno preklopivi trofazni asinkroni motori . . . . . . . . . . . . 251

5.3. Trofazni asinkroni motori za pogondizalica i vitla . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 255

5.3.1. Dizali~ni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2555.3.2. Vitleni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257

5.4. Motori za kotrlja~e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 258

5.5. Trofazni asinkroni motori za tekstilnu industriju . . . . . 259

5.6. Reluktantni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 262

5.7. Sinkronizirani asinkroni motor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 265

5.8. Asinkroni generatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 267

5.9. Jednofazni asinkroni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2715.9.1. Jednofazni asinkroni motori s pomo}nom

fazom uklju~enom samo za vrijeme zaleta . . . . . . . . . . 2715.9.2. Jednofazni asinkroni motori s trajno

uklju~enom pomo}nom fazom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page IX

5.9.3. Jednofazni asinkroni motori s trajnouklju~enom pomo}nom fazom idodatnim zaletnim kondenzatorom . . . . . . . . . . . . . . . . . 274

5.9.4. Uporaba trofaznih asinkronih motorana jednofaznoj mre`i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 275

5.10. Mikromotori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2775.10.1. Jednofazni motori s rascijepljenim polom . . . . . . . . . . . 277

6. Energetska elektronika . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

6.1. Poluvodi~ke komponente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 279

6.2. Tiristori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 281

6.3. Tranzistori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2816.3.1. Definicije napona i struja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2826.3.2. Osnovni tranzistorski spojevi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2876.3.3. Definicije zapornih napona i preostalih struja . . . . . . . 2896.3.4. Oblici tranzistorskih ku}i{ta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 291

6.4. Integrirani sklopovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2936.4.1. Linearni integrirani sklopovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2936.4.2. Digitalni integrirani sklopovi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2946.4.3. Oblici ku}i{ta integriranih sklopova . . . . . . . . . . . . . . . . . 311

6.5. Elektroni~ki energetski pretvara~i EEP . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3136.5.1. Ispravlja~i za istosmjerne pogone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3136.5.2. Pode{iva~i i pretvara~i za trofazne pogone . . . . . . . . . 314

7. Elektromotorni pogoni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 319

7.1. Elektri~na mre`a . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 320

7.2. Radni mehanizmi, ure|aji i strojevi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 322

7.3. Moment motora i protumomentradnog stroja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3277.3.1. Nazivni moment – Mn . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3277.3.2. Potezni moment – Mp . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3307.3.3. Moment ubrzanja – Mu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3317.3.4. Prekretni moment – Mm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 331

7.4. Pokretanje trofaznih asinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . 3347.4.1. Pokretanje trofaznih asinhronih

kaveznih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3347.4.2. Pokretanje trofaznih asinkronih

kolutnih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343

X Elektromotori i elektromotorni pogoni

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page X

7.4.3. Rotorski pokreta~i . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346

7.5. Trajanje zaleta i zagrijavanje pri zaletu . . . . . . . . . . . . . . . . . 3487.5.1. Prazni zalet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3487.5.2. Optere}eni zalet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3507.5.3. Zalet i ubrzanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3517.5.4. Vrijeme zaleta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 352

7.6. Ko~enje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356

7.7. Reverziranje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362

7.8. Vrste pogona . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 366

7.9. Utjecaj vrste pogona S3 na veli~inu motora . . . . . . . . . . 378

8. Promjena brzine vrtnje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 383

8.1. Promjena brzine vrtnje istosmjernih motora . . . . . . . . . . 383

8.2. Promjena brzine vrtnje kolutnihasinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 385

8.3. Promjena brzine vrtnje kaveznihasinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3908.3.1. Preklapanje – promjena broja polova . . . . . . . . . . . . . . . 3908.3.2. Promjena frekvencije napajanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3908.3.3. Usporedba promjene brzine vrtnje trofaznih

asinkronih motora promjenom napona i promjenomfrekvencije i napona napajanja motora . . . . . . . . . . . . . 405

9. Elektromagnetska kompatibilnost . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

9.1. Osnovni pojmovi i definicije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 413

9.2. Elektromagnetske smetnje i njihovi izvori . . . . . . . . . . . . . 4149.2.1. Svojstva raznih tehni~kih izvora smetnja . . . . . . . . . . . . 4149.2.2. Udar munje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 415

9.3. Na~ini preno{enja smetnja (vezni mehanizmi) . . . . . . . . 415

9.4. Elektromagnetsko zakriljenje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 416

9.4.1. Efikasnost zakriljenja, faktor zakriljenja . . . . . . . . . . . . . 4169.4.2. Djelovanje zakriljenja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 417

9.5. Filtri . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 418

10. Kompenzacija faktora snage cos ϕϕ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

10.1. Odre|ivanje kompenzacijske snage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 421

10.2. Na~ini kompenzacije . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 424

XISadr`aj

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page XI

10.3. Kondenzatori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 430

10.4. Ostala sredstva za pobolj{anje faktora snage . . . . . . . . . 430

11. Za{tita elektromotora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 433

11.1. Elektri~na za{tita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43311.1.1. Elektri~na za{tita niskonaponskih trofaznih

asinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43411.1.2. Elektri~na za{tita visokonaponskih trofaznih

asinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 442

11.2. Temperaturna za{tita . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44411.2.1. Temperaturna za{tita niskonaponskih

asinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44511.2.2. Temperaturna za{tita visokonaponskih

asinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 454

12. Elektri~ne pogonske sheme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

12.1. Istosmjerni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457

12.2. Asinkroni motori . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 460

13. Projektiranje elektromotornih pogona . . . . . . . . . . . . . 467

13.1. Izbor elektromotora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46713.1.1. Koordinacija napona i nazivnih snaga

izmjeni~nih elektri~nih rotacijskih strojeva . . . . . . . . . . 46813.1.2. Sigurne brzine vrtnje kaveznih

asinkronih motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46813.1.3. Podatci pri narud`bi elektromotora . . . . . . . . . . . . . . . . . 469

13.2. Priklju~ak na mreù konstantne frekvencije . . . . . . . . . . . 47413.2.1. Prora~un uvjeta napajanja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 474

13.3. Za{titno uzemljenje stroja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 480

14. Montaà, instalacija i odràvanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 483

14.1. Temelji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48314.1.1. Kruti temelji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48314.1.2. Elasti~ni temelji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 485

14.2. Postavljanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 486

14.3. Natpisna plo~ica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 490

14.4. Pu{tanje u pogon . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494

14.4.1. Izolacijski otpor . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 494

XII Elektromotori i elektromotorni pogoni

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page XII

14.4.2. Su{enje namota . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49514.4.3. Pokretanje motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49614.4.4. Isklapanje motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497

14.5. Odràvanje . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 497

14.6. Smetnje i o{te}enja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 500

14.7. Leàji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 505

14.7.1. Klizni leàji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50514.7.2. Smetnje na kliznim leàjima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50514.7.3. Valjni leàji . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50514.7.4. î{}enje valjnih leàja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51014.7.5. Izmjena valjnih leàja . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51014.7.6. Smetnje na valjnim leàjima . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 513

14.8. Prijenosni elementi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 514

14.8.1. Spojke . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51414.8.2. Remenice i remeni . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51614.8.3. Zup~anici . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 524

14.9. Buka elektri~nih strojeva . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 526

14.10. Mjere za smanjenje buke elektri~nih strojeva . . . . . . . . . 528

14.10.1. Zahvati za smanjenje buke promjenomaktivnog i konstrukcijskih dijelovaasinkronog motora . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534

15. Prilozi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 537

15.1. Skra}enice u elektromotornim pogonima . . . . . . . . . . . . . 537

15.2. Katalog proizvodnih i trgova~kih tvrtki . . . . . . . . . . . . . . . . 545

Literatura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 549

Kazalo pojmova . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 551

XIIISadràj

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page XIII

Predgovor

Budu}i da u na{oj tehni~koj literaturi ne postoji odgovaraju}a knjga-priru~nik koja bi pomogla pri rje{avanju raznovrsnih i mnogobrojnihproblema sa podru~ja elektromotora i elektromotornih pogona, od-lu~io sam u dogovoru s nakladnikom napisati knjigu za one kojirade u ovom va`nom podru~ju.

Uporaba elektromotornih pogona danas je svestrana, a svakodnev-nim pro{irivanjem podru~ja njihove primjene postavljaju se novapitanja i proizv o|a~ima i korisnicima.

U knjizi je opisana promlematika s kojom sam se susretao na ovompodru~ju u praksi. Sva su pitanja obra|ena, a da se nije dublje ulazi-lo u teoretska razmatranja, ali u veoma prakti~nom obliku.

Pravilnim izborom obra|enih problema i jednostavnim izlaganjempriru~nik }e pruìti naro~itu pomo} tehni~arima i mladim inènjeri-ma. Omogu}it }e brzo, jednostavno i sigurno rje{avanje problema ielektrotehni~arima koji nisu specijalizirani u ovom podru~ju. Priru~-nik }e dobro posluìti projektantima i konstruktorima, jer su unjemu navedene sve va`nije norme, preporuke i podaci potrebni zanjihov rad. Prvenstveno je namijenjen pogonskim inènjerima itehni~arima koji nadziru i odràvaju elektromotorni pogon ili sebave projektiranjem manjih elektromotornih pogona.

Zahvaljujem nakladni~koj tvrtki »Graphis« koja je omogu}ila objav-ljivanje i kvalitetnu opremu priru~nika, te tvrtkama ogla{iva~imakoje su pomogle izdavanje.

Tehni~ki urednik uloìo je mnogo truda da knjiga dobije odgovara-ju}i izgled.

Po{tovanim ~itateljima bit }u veoma zahvalan za primjedbe u svezisadràja i na~ina izlaganja te eventualnih pogre{aka koje su sepotkrale u tekstu.

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page XV

Nadam se da }e i ova, kao i moje prethodne knjige, nai}i na dobarprijam kod na{ih elektrotehni~ara.

U Zagrebu studenoga 2006.Neven Srb

XVI Elektromotori i elektromotorni pogoni

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page XVI

1. Uvodni podatci

Uvodni podatci sadrè popis upotrebljavanih oznaka, prikaz osnov-nih redova standardnih brojeva, prefikse, norme i tehni~ke speci-fikacije iz podru~ja elektri~nih strojeva, prikaz elektromagnetskih imehani~kih veli~ina i naj~e{}e upotrebljavane simbole.

1.1. Popis oznaka a broj paralelnih granaA strujni oblog,

popre~na prigradna mjera,odnos izme|u efektivnog brojazavoja pomo}ne i glavne faze,popre~ni presjek

A zrak

B magnetska indukcija,uzdu`na prigradna mjera

cos ϕ faktor snageC kapacitet,

prigradna mjera osovineC ugljikov dioksid,

konstantaCp kapacitet pogonskog kondenza-

toraCz kapacitet zaletnog kondenzato-

ra

D promjer kraja osovine

E inducirani napon,duljina slobodnog kraja osovine

e naboj elektronaE2 inducirani fazni napon rotoraE20 inducirani fazni napon rotora

pri mirovanjuEi inducirani fazni napon statora

f frekvencija, frekvencija mreè

f1 frekvencija statoraf2 frekvencija rotoraF sila,

{irina klina (u osovini)Fi faktor zvu~ne izolacijeFo obodna silaFz normalna sila zatezanja remena

G teìna(G, GA, GD, GE) dimenzije klina u slo-

bodnom kraju osovine

H visina osovine elektri~nih stro-jeva,jakost magnetskog polja

H vodik

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 Page 1

1.2. Standardni brojevi i prefiksi

Osnovni redovi standardnih brojeva preporu~uju se pri odabiranjunazivnih vrijednosti snaga ili struja elektri~nih aparata i strojeva, priodabiranju glavnih dimenzija elektri~nih strojeva (primjerice pri-gradne mjere elektri~nih strojeva), nazivnih promjera `ice i dr. IECop}enito preporu~uje za sve veli~ine kori{tenje vrijednosti iz redastandardnih brojeva RR 2200.

PPrreeffiikkssii

Preporu~uje se prefiks izabrati tako da broj~ane vrijednosti buduizme|u 0,1 i 1000.

Oznake prefiksa povezane su bez razmaka s oznakama jedinica, npr:kW = kilovat. Mogu} je samo jedan prefiks.

Pri ozna~avanju dekadskih vi{ekratnika jedinica upotrebljavaju sesljede}i prefiksi (prema DDIINN 11330011):

4 1. Uvodni podatci

TTaabb.. 11..11.. Osnovni redovi standarnih brojeva


1.3. Norme, pravilnici, upute i tehni~kespecifikacije

Kod prora~una i konstrukcije, kod izrade, ispitivanja, montaè i radasvih dijelova elektromotornih pogona treba se pridràvati odgovara-ju}ih pravilnika i norma. U njima su sadràne, osim tehni~kih poda-taka o svojstvima, dimenzioniranju, ispitivanju i za{titi i djelomi~neupute o odràvanju elektromotora i drugih elemenata elektromotor-nih pogona. Cilj je tih dokumenata osiguranje besprijekornog i pouz-danog rada elektri~nih postrojenja i pogonskih sredstava op}enito.

Na normizaciji se u svijetu i kod nas radi vrlo intenzivno, objavljujuse tisu}e dokumenata godi{nje. Zbog toga je pra}enje tog podru~javrlo zahtjevno.

Usto postoje i mnogobrojni unutra{nji tvorni~ki propisi za materi-jale, poluproizvode, ugradbene dijelove koji pridonose ekonomi~noji kvalitetnoj proizvodnji.

Ve}a uporaba normiranih dijelova i proizvoda od velike je va`nostiza proizvo|a~e i potro{a~e. Ona olak{ava zamjenu dijelova i proiz-voda, njihovu nabavu i uskladi{tenje. Izradba normiranih dijelova iproizvoda znatno smanjuje tro{kove proizvodnje i pruà velikemogu}nosti u poslovnoj suradnji.

ZZaakkoonn oo nnoorrmmiizzaacciijjii

U skladu s ~lankom 15. Zakona o normizaciji Vlada RepublikeHrvatske donijela je 27. listopada 2004. godine Uredbu o osnivanju

51.3. Norme, pravilnici, upute i tehni~ke specifikacije


pprrEENN 6611997722:2001/prAA:200X CLC/TC 2 Method for determininglosses and efficiency of three-phase cage induction motors

pprrEENN 6611997722:2002 CLC/TC 2 Method for determining losses and effi-ciency of three-phase cage induction motors

pprrEENN 8888552288--1111:2002 CLC/TC 2 Reciprocating internal combustionengine driven alternating current generating sets – Part 11:Rotary uninterruptible power systems – Performance require-ments and test methods

HHDD 223311 SS11:1974 Dimensions of three-phase induction motors

HHDD 5533..11 SS22//pprrAA::119999XX Amendment to subclause 12.3 of HD

HHDD 5533..88 SS55:1998 Rotating electrical machines – Part 8: Terminalmarkings and direction of rotation of rotating machines

1.4. Osnovni elektromagnetski odnosi

U elektri~nim strojevima koriste se magnetske pojave, koje nastupa-ju kao posljedica gibanja elektrona u elektri~nim vodi~ima.

Pritom su posebno va`na dva djelovanja u magnetskom polju.

1. MMoottoorrsskkoo ddjjeelloovvaannjjee: Na strujom protjecani vodi~ koji se nala-zi umagnetskom polju djeluje mehani~ka sila F :

(1–1)

pri ~emu je:B indukcija magnetskog poljal duljina vodi~ai struja u vodi~u.

2. GGeenneerraattoorrsskkoo ddjjeelloovvaannjjee: Elektroni u vodi~u potiskuju se uodre|enom smjeru ako se vodi~ kre}e u magnetskom polju.Pritom nastaje elektri~ni napon ui

(1–2)

pri ~emu je:B indukcija magnetskog poljal duljina vodi~av brzina s kojom se vodi~ kre}e u magnetskom polju.

u B l vi = ⋅ ⋅

F B l i= ⋅ ⋅

291.3. Norme, pravilnici, upute i tehni~ke specifikacije


MMaaggnneettsskkii kkrruugg

Magnetsko polje u odre|enoj to~ki ozna~eno je gusto}om polja (mag-netska indukcija) i smjerom djelovanja. Magnetsko polje nastaje zbogprotjecanja odn. magnetskog napona. Kod trajnih magneta iznos jeprotjecanja ovisan o kvaliteti magnetskog materijala. Kod elektro-magneta vrijedi odnos:

(1–3)

Protjecanje elektromagneta ovisno je dakle o jakosti elektri~ne stru-je I kroz svitak i broju zavoja svitka w.

Protjecanje θ magnetskog kruga odgovara naponu izvora Ui elektri~-noga strujnog kruga. Sli~no kao i za elektri~ni strujni krug mo`e sei za magnetski krug nacrtati nadomjesna shema, slika 1.1.

Protjecanje θ magnetski je napon, koji protjera kroz magnetski krugmagnetski tok Φ. Gusto}a magnetskog toka (indukcija) B magnetskije tok po jedinici povr{ine

(1–4)

Na oba magnetska otpora Rm1 i Rm2 postoji pad magnetskog napona.Magnetski otpor Rm2, slika 1.1 mo`e primjerice biti zra~ni raspormagneta ili zra~ni raspor elektri~noga rotacijskog stroja.

Jakost magnetskog polja H2 u zra~nom rasporu dobiva se tada izizraza

(1–5)

Ukupni magnetski otpor za primjer sa slike 1.1 zbroj je pojedinihmagnetskih otpora.

θ = ⋅ → =H l HV

l2

2

zr

BA

=Φ

θ = ⋅I w

30 1. Uvodni podatci

SSll.. 11..11.. Nadomjesna shema magnetskog kruga


Uvr{tenjem u jednad`bu (1–17) za induktivitet L dobiva se:

(1–20)

s

(1–21)

odnosno

(1–22)

Broj zavoja w i vodljivost λ magnetskog kruga mjerodavne su veli~i-ne za iznos induktiviteta L.

1.5. Istosmjerna, izmjeni~na i trofazna struja

1.5.1. Istosmjerna struja

Neposredna proizvodnja istosmjerne struje pretvaranjem mehani~keili termi~ke energije u centralama ograni~ena je na veoma rijetkeslu~ajeve. Energija potrebna za istosmjerne potro{a~e dobiva se pret-varanjem izmjeni~ne struje u istosmjernu s pomo}u poluvodi~kih is-pravlja~kih sklopova (tiristorski ispravlja~i). Zbog toga tro{ilima stojina raspolaganju valoviti, a ne istosmjerni napon (sl. 1.3). Oblik i va-lovitost ispravljenoga izmjeni~nog napona ovisni su o vrsti poluvo-di~koga ispravlja~kog sklopa.

λ μ= ⋅A

lFe

Rl

Am = ⋅

1μ Fe

Lw

Rw= = ⋅

22

m

λ


SSll.. 11..33.. Tok istosmjernog i valovitog napona: a) istosmjerni napon; b) valoviti naponjednofaznoga ispravlja~kog sklopa; c) valoviti napon trofaznog ispravlja~kogsklopa


1.6. Mehani~ke i elektromagnetske veli~ine,oznake i mjerne jedinice

Mehani~ke i elektromagnetske veli~ine spadaju u fizikalne veli~ine

koje odre|uju svojstva materijalnog svijeta. Ta svojstva mogu seobjektivno uspore|ivati. Postoje osnovne (temeljne) veli~ine iz kojihse izvode i definiraju sve ostale fizikalne veli~ine. Prema odlukamaGeneralne konferencije za mjere i utege (CGPM) postoji sedamosnovnih veli~ina:

1. duljina l2. masa m3. vrijeme t4. jakost elektri~ne struje I5. termodinami~ka temperatura T6. svjetlosna jakost Iv7. mno`ina ili koli~ina stvari n.

Izvedene veli~ine izvode se i definiraju iz osnovnih veli~ina s pomo-}u fizikalnih zakona i definicijskih jednad`ba ili iz ve} definiranihizvedenih veli~ina. Njihov broj nije ograni~en i mijenja se s razvojemznanosti.

Vrijednost fizikalne veli~ine potpuno je odre|ena s najmanje dvapodatka: broj~anim iznosom (broj~anom vrijednosti) i jedinicom.Dakle op}enito :

fizikalna veli~ina = iznos × jedinica

Osnovne elektri~ne, magnetske i mehani~ke veli~ine elektri~nih stro-jeva i njihovi me|usobni odnosi prikazani su u tablici 1.4.

U tablici 1.5 navedene su va`nije mehani~ke i elektromagnetskeveli~ine i pripadne jedinice. Navedene su jedinice Me|unarodnogsustava jedinica (SI) koji se zasniva na sljede}ih sedam osnovnihjedinica:

m (metar) jedinica za duljinu lkg (kilogram) jedinica za masu ms (sekunda) jedinica za vrijeme tA (amper) jedinica za jakost elektri~ne struje IK (kelvin) jedinica za termodinami~ku temperaturu Tmol (mol) jedinica za mno`inu, koli~inu tvari ncd (kandela) jedinica za svjetlosnu jakost Iv.



411.6. Mehani~ke i elektromagnetske veli~ine, oznake i mjerne jedinice

TTaabb.. 11..44.. Osnovne elektri~ne, magnetske i mehani~ke veli~ine elektri~nih strojeva


1.7. Grafi~ki simboli

Grafi~ki su simboli simboli za prikazivanje pojedinih vrsta elektro-tehni~kih proizvoda u crte`ima, elektri~nim shemama, skicama,dokumentaciji i dr. Veli~ine pojedinih simbola ili njihovih elemenatanisu obvezatne.

U tablici 1.6 navedeni su simboli za elektromotore prema DIN40900-6: 1988-3 Grafi~ki simboli naprava za proizvodnju i pretvor-bu elektri~ne energije


TTaabb.. 11..55.. Nastavak 4


471.7. Grafi~ki simboli

TTaabb.. 11..66.. Grafi~ki simboli za elektromotore (prema DIN 40900-6: 1988-3)


2. Konstrukcijaelektromotora

Konstrukcija elektromotora uvjetovana je njegovom vrstom, veli~i-nom te mjestom i na~inom monta`e.

U daljnjem su tekstu prikazani pojednostavljeni monta`ni nacrtitipi~nih predstavnika pojedinih vrsta elektromotora. Europskim nor-mama odre|eni su izvedbeni oblici, prigradne mjere, mehani~kaza{tita, za{tita od mehani~kih udaraca i vrste hla|enja elektri~nihstrojeva. Opisani su izolacijski sustavi i magnetski materijali za elek-tri~ne strojeve. Navedeni su spojevi i oznake priklju~aka elektri~nihrotacijskih strojeva. Definiran je smisao vrtnje i opisana priklju~nakutija.

2.1. Uzdu`ni presjeci (monta`ni nacrti)elektri~nih rotacijskih strojeva

Uzdu`ni presjeci tipi~nih predstavnika elektri~nih rotacijskih stroje-va prikazani su na slikama od 2.1 do 2.12. Oni prikazuju osnovnekonstrukcijske i aktivne dijelove elektri~nih strojeva, njihov me|u-sobni raspored i funkcionalnu povezanost.


IIssttoossmmjjeerrnnii mmoottoorrii

SSiinnkkrroonnii ssttrroojjeevvii

58 2. Konstrukcija elektromotora

SSll.. 22..11.. Pojednostavnjeni monta`ni crte` istosmjernih motora veli~ine 100…280,400 V, mehani~ka za{tita IP 23, oblik IM B 3, hla|enje IC 01:1 – glavni polovi, 2 – pomo}ni polovi, 3 – armatura, 4 – ku}i{te statora, 5 – valjkasti leàj, 6 – vanj-ski leàjni poklopac, 7 – unutarnji leàjni poklopac, 8 – leàjni {tit, 9 – unutarnji ventilator, 10 – namotarmature, 11 – namot glavnih polova, 12 – vij~ana karika, 13 – uvodnica, 14 – namot pomo}nih polo-va, 15 – priklju~na kutija, 16 – poklopac priklju~ne kutije, 17 – ~etkice, 18 – kolektor, 19 – drà~ ~etki-ca, 20 – priklju~ni svornjaci, 21 – nosa~ drà~a ~etkica, 22 – kugli~ni leàj, 23 – poklopac (àluzine)

ulaznog i izlaznog otvora rashladnog zraka

SSll.. 22..22.. Pojednostavnjeni monta`ni crte` sinkronih samouzbudnih generatora (motora)veli~ine 132…355, 400 V, mehani~ka za{tita IP 21 oblik IM B 3, hla|enje IC 01:1 – statorski polovi, 2 – rotorski paket limova, 3 – ku}i{te statora, 4 – poklopac izlaznog otvora ras-hladnog zraka, 5 – valjkasti leàj, 6 – vanjski leàjni poklopac, 7 – unutarnji leàjni poklopac, 8 – leàjni{tit, 9 – unutarnji ventilator, 10 – rotorski namot, 11 – namot statorskih polova, 12 – vij~ana karika,13 – vijci za u~vr{}enje statorskih pelova, 14 – uvodnice, 15 – priklju~na kutija, 16 – poklopacpriklju~ne kutije, 17 – priklju~ni svornjaci, 18 – uzbudni sklop, 19 – balansni prsten, 20 – kugli~ni

Ieàj, 21 – klizni koluti, 22 – poklopac ulaznog otvora rashladnog zraka, 23 – vijak za uzemljenje



2.2. Izvedbeni oblici

Naj~e{}i izvedbeni oblici elektromotora IM B3, IM B5 i IM B14prikazani su na slici 2.13.

SSll.. 22..1133.. Naj~e{}i oblici elektromotora: a) IM B3, b) IM B5, c) IM B14

a)

b)

c)


672.2. Izvedbeni obliciTTaa

bb.. 22

..33..

Ozn

ake

za o

blik

e el

ektr

i~ni

h st

roje

va (

pre

ma

EN 6

0 03

4-7:

1993

, ko

d I

i kod

II)


872.3. Prigradne mjere

2.3. Prigradne mjere

Da bi se omogu}ila me|usobna zamjena elektri~nih strojeva raznihproizvo|a~a, proizvode se elektromotori s prigradnim mjerama pre-ma IIEECC 6600007722::

2.3.1. Elektri~ni strojevi s nogamaVisina osovine H osnovna je prigradna mjera i ulazi u oznaku veli~ineelektri~nog stroja. (U tipnoj oznaci asinkronog motora 4AZ 132S-4,broj 132 ozna~ava visinu osovine motora izra`enu u mm.)

Visina je osovine udaljenost izme|u simetrale osovine i plohe nalije-ganja stopala u stanju isporuke. Podlo`ni limovi koji su potrebni zaizravnavanje pri postavljanju stroja ne ubrajaju se u visinu osovine.Me|utim, debljinu izoliraju}eg podlo{ka koji se isporu~uje sa stro-jem treba uklju~iti u visinu osovine.

Osim visine osovine H (osnovna mjera), prema navedenim normamaodre|ene su i ostale prigradne mjere elektri~nih strojeva, ozna~enemasnim slovima na slici 2.14. U tablicama 2.7 i 2.8 navedene suoznake veli~ine ku}i{ta asinkronih motora s pripadnim standardizi-ranim prigradnim mjerama.

TTaabb.. 22..77.. Veli~ine ku}i{ta (s nogama) standardnih asinkronih niskonaponskih motora spripadnim prigradnim mjerama i tolerancijama (prema IIEECC 6600007722::)

TTaabb.. 22..66.. Normirane visine osovina elektri~nih strojeva H u mm


912.4. Krajevi osovina

Norma EENN 6600007722 odre|uje dopu{tenu izbo~enost okretanja krajaosovine, odstupanje od koncentri~nosti i uspravnosti prirubnice uodnosu na kraj osovine stroja.

2.4. Krajevi osovina

Za pri~vr{}enje prijenosnih elemenata (spojki, remenica, zup~anika)kao i za izravno pri~vr{}enje ventilatora, kru`nih pila, brusnih kame-na, no`eva i sl. slu`e cilindri~ni ili koni~ni krajevi osovina. Mjerecilindri~nih krajeva osovina (slika 2.16) odre|ene su prema ve}spomenutim normama EENN 6600007722::. U tablici 2.10 navedene su nor-mirane mjere za cilindri~ne krajeve osovine i pripadaju}e klinove.

TTaabb.. 22..99.. Nastavak

SSll.. 22..1166.. Cilindri~ni kraj osovine, prema EENN 6600007722::


952.5. Tolerancije prigradnih mjera

2.5. Tolerancije prigradnih mjera

Tolerancije prigradnih mjera elektri~nih strojeva s nogama i elek-tri~nih strojeva s prirubnicom navedene su u tablici 2.12. Deblje otis-nute vrijednosti odre|ene su normama. Ostale vrijednosti uobi~a-jene su u proizvodnji elektri~nih strojeva.

TTaabb.. 22..1122.. Tolerancije prigradnih mjera elektri~nih strojeva s nogama i elektri~nih stroje-va s prirubnicom


2.6. Mehani~ka za{tita elektri~nih ure|aja istrojeva s pomo}u ku}i{ta, IP-kôd

Mehani~kom za{titom elektri~nih rotacijskih strojeva smatra sesvako konstrukcijsko rje{enje koje je sastavni dio elektri~nog stroja,a {titi ga od djelovanja okoline i sprje~ava njegovo {tetno djelovanjena okolinu. To su u prvom redu ku}i{te, poklopci i leàjni {titovi, azatim ~itav niz konstrukcijskih elemenata koji se upotrebljavaju uproizvodnji elektri~nih strojeva. Mehani~ka za{tita sluì za za{titu oddodira osoba, ìvotinja i predmeta s dijelovima pod naponom ili ugibanju, za za{titu unutarnjih dijelova elektri~nog stroja od o{te-}enja, koja bi dovela do kvara elektri~nog stroja.

U europskoj normi EENN 6600552299::1991(IIPP--CCôôddee), definirani su stup-njevi mehani~ke za{tite elektri~nih ure|aja, ~iji unutarnji radninapon ne prelazi 72,5 kV.

Potpuna oznaka mehani~ke za{tite s pomo}u ku}i{ta, primjericeIIPP 22 33 CC MM sastoji se od:

IP osnovna oznaka(International Protection)

prva ozna~na znamenka (brojevi 0…6 ili slovo X)druga ozna~na znamenka (brojevi 0…8 ili slovo X)dodatna oznaka (fakultativno) (slova A, B, C, D)pro{irena oznaka (fakultativno) (slova H, M, S, W)

Ako ozna~na znamenka ne treba biti navedena, treba je nadomjesti-ti slovom X (XX ako su izostavljene obje oznake). Dodatna oznakai/ili pro{irena oznaka mogu se izostaviti bez nadomje{tanja. Ako sekoristi pro{irena oznaka s vi{e od jednog slova, treba ih navestiabecednim redoslijedom. Ako ku}i{te ima razli~ite stupnjeve za{titeza razli~ite na~ine postavljanja, proizvo|a~ treba u uputama navestistupanj mehani~ke za{tite za svaki na~in postavljanja.

ZZaahhttjjeevvii ii iissppiittiivvaannjjaa zzaa oottvvoorreennee,, oodd nneevvrreemmeennaa zzaa{{ttii}}eennee ssttrroojjeevvee

Stupanj za{tite W odre|en je za otvorene, otvoreno ventilirane strojeve(primjerice s vrstom hla|enja IC 0X do IC 3X prema EENN 6600003344--66). Odnevremena za{ti}ene strojeve treba konstruirati tako da je sprije~enoprodiranje ki{e i snijega kao i malih stranih tijela unesenih zrakomu elektri~ne dijelove. Ostale mjere za za{titu od nevremena (kaozaliveni namoti ili potpuno zatvoreno ku}i{te) ne ozna~avaju se




2.7. Za{tita elektri~nih ure|aja i strojeva odudaraca, IK-kôd

Mehani~ka o{te}enja od vanjskih udaraca, koja nisu uzrokovana utje-cajima samih ure|aja, relativno su ~esta. Pojedina podru~ja primjene,primjerice rudarstvo, metalurgija, prerada drva, gra|evinarstvo, pod-ru~ja su posebno ~estih i velikih udaraca. ^esto su uvjeti postavljanjanormalni, ali se u kasnijem postupku mogu u znatnoj mjeri izgubiti.Primjerice elektromotor ili sklopka montirani na alatni stroj na istak-nutom mjestu mogu udarcem vili~ara biti te{ko o{te}eni ili uni{teni.

Elektri~ni ure|aji (elektromotori, sklopni i upravlja~ki ure|aji) tre-baju po mogu}nosti biti postavljeni tako da su kod kori{tenja za{ti-}eni od o~ekivanih mehani~kih djelovanja. U posebnim slu~ajevimamo`e dodatni pokrov biti efikasnije i ekonomi~nije rje{enje od po-sebne izvedbe elektri~nog ure|aja.

Europskom normom EENN 5500110022:: uvedena je nova oznaka IK udodatku IP kodu. Ona treba pojednostavniti ozna~avanje metoda zaza{titu ku}i{ta od vanjskih mehani~kih naprezana i razdvojiti odgo-vornost pojedinih tehni~kih komiteta.

Oznaka »K« nastala je foneti~ki od »CA« = casser = razlomljen

PPooddrruu~~jjee pprriimmjjeennee

Norma za klasificiranje stupnja za{tite od vanjskih mehani~kihnaprezanja ku}i{ta vrijedi za elektri~ne ure|aje do 72,5 kV samo ako

SSll.. 22..2200.. Ispitivanje za{tite od prodora vode, s polukru`nim lukom prema EENN 6600003344--55


1172.9. Zagrijavanje i potrebna koli~ina zraka

2.9. Zagrijavanje i potrebna koli~ina zraka

Glavno rashladno sredstvo za rotacijske elektri~ne strojeve okolni jezrak. Potrebna koli~ina rashladnog zraka QZ odre|uje se iz snagegubitaka Pg koja se izra~unava iz predane snage P2 i korisnosti η:

(2–2)

Snaga gubitaka ovisna je o optere}enju i dijeli se op}enito na kon-stantne gubitke i gubitke ovisne o teretu (vidi 4.8.). Elektri~ni stro-jevi u pogonu nisu uvijek optere}eni trajno nazivnom snagom, negose optere}enje mijenja. Pri odre|ivanju potrebne koli~ine zrakara~una se u tom slu~aju sa srednjom vrijedno{}u gubitaka.

Potrebna je koli~ina zraka pribli`no:

(2–3)

U jednad`bi su:∆ϑ zagrijanje rashladnog zraka u °C0,241 kcal/°C kg – specifi~na toplina zraka1,1 kg/m3 – gusto}a zraka kod ϑ = 50 °C

Obi~no se ra~una sa srednjim zagrijanjem rashladnog zraka izme|u18 i 23 °C i dobiva se za potrebnu koli~inu zraka:

(2–4)

tj. 1 m3/s rashladnog zraka za 20…25 kW gubitaka ili izra`eno kaopriru~na formula:

Potrebna koli~ina rashladnog zraka u m3/s iznosi pribli`no 5 %gubitaka stroja u kW.

To vrijedi za nadmorske visine do 1000 m. Na ve}im nadmorskimvisinama opada toplinski kapacitet zraka, a potrebna koli~ina zrakarazmjerno tome raste.

S veli~inom elektri~nog stroja raste i problem njegova hla|enja jer segubitci pove}avaju pribli`no s tre}om potencijom, a rashladnapovr{ina s kvadratom linearnih dimenzija.

Q PZ g

3ms

= 0 04 0 05, ,K

QP P

Zg g

3ms

=⋅

⋅ ⋅ ⋅=

⋅

860

0 241 1 1 3600 1 1∆ ∆ϑ ϑ, , ,

P Pg kW= −⎛

⎝⎜

⎞

⎠⎟⋅

11 2η


1192.10. Spojevi namota i oznake stezaljki (priklju~aka)

2.10. Spojevi namota i oznake stezaljki(priklju~aka)

Pri spajanju namota elektri~nih strojeva koristi se velik broj raznihspojeva. Prikazani su samo osnovni spojevi za pojedine vrste elektro-motora. Navedene su normirane oznake priklju~nih stezaljki.

Da bi na gotovom elektri~nom stroju bilo mogu}e razlikovati pojedinenamote i njihove dijelove, tj. da bi se elektri~ni stroj mogao ispravnopriklju~iti normirano je ozna~avanje stezaljki. Prema EENN 6600003344--88dijelovi namota kojima protje~e struja ozna~avaju se velikim slovi-ma. Po~etak, kraj i me|uizvode svakog namota treba ozna~iti brojemiza slova po~ev{i od broja 1. Prostorno odijeljeni dijelovi namota ilidijelovi namota koji pripadaju raznim strujnim sustavima razlikujuse po broju ispred slova. Npr. kod polno preklopivoga trofaznogmotora krak (faza) prvog namota ima oznaku 1U, a isti krak (faza)drugog namota ima oznaku 2U. Kad ne postoji mogu}nost nespo-razuma, smiju se brojevi ispustiti.

2.10.1. Spojevi namota i oznake stezaljki istosmjernih elektri~nihstrojeva

SSll.. 22..2255.. a) Armaturni namot s dvjema stezaljkama; b) Namot pomo}nih polova s dvje-ma stezaljkama; c) Namot pomo}nih polova u dva dijela (koji se spajaju naobje strane armaturnog namota) s ~etirima stezaljkama

SSll.. 22..2266.. a) Kompenzacijski namot s dvjema stezaljkama; b) Kompenzacijski namot udva dijela (koji se spajaju na obje strane armaturnog namota) s ~etirima ste-zaljkama; c) Serijski uzbudni namot s dvjema stezaljkama; d) Serijski uz-budni namot s dvama izvodima i ~etirima stezaljkama; e) Paralelni uzbudninamot s dvjema stezaljkama



OOzznnaakkee sstteezzaalljjkkii ddvvooffaazznniihh nnaammoottaa izvode se iz oznaka ste-zaljkatrofaznih namota ispu{tanjem slova W i M.

2.11. Smjer (smisao) vrtnje

Prema EENN 6600003344--88 naveden je odnos izme|u oznaka priklju~aka ismisla vrtnje elektri~nih rotacionih strojeva.

Motori koji imaju plo~icu sa strelicom za smjer vrtnje na le`ajnom{titu ili oplati motora smiju se vrtjeti samo u ozna~enom smjeru.

IIssttoossmmjjeerrnnii kkoolleekkttoorrsskkii ssttrroojjeevvii.. Smisao vrtnje treba biti u smislu kre-tanja kazaljke sata pri spajanju prema slikama 2.44, 2.45 i 2.46.(Promjena smisla vrtnje posti`e se zamjenom samo dviju kraj-njihstezaljki svih serijski spojenih namota.)

TTaabb.. 22..2277.. Nastavak

SSll.. 22..4444.. Spoj porednoga istosmjernogkolektorskog stroja za desnismisao vrtnje

SSll.. 22..4455.. Spoj serijskoga istosmjernogkolektorskog motora za desnismisao vrtnje



2.12. Priklju~na kutija

Pri proizvodnji elektri~nih strojeva osobita se pa`nja posve}uje pra-vilnoj izradbi izvoda i priklju~nih stezaljki jer se time zna~ajno pri-donosi kvaliteti elektromotornog pogona i sigurnosti osoblja. Ve}ao{te}enja elektri~nog stroja ~esto po~inju preskakanjem elektri~neiskre ili prekidom dovoda zbog slabo dimenzioniranih priklju~nihstezaljki. Izvodi elektri~nih strojeva me|usobno se znatno razlikujuovisno o vrsti i veli~ini elektri~nog stroja.

DDeeffiinniicciijjee oossnnoovvnniihh eelleemmeennaattaa pprriikklljjuu~~aakkaa eelleekkttrrii~~nnoogg ssttrroojjaa::

SStteezzaalljjkkaa je provodni dio namota namijenjen za spajanje s vanj-skomelektri~nom mreòm.

PPrriikklljjuu~~nnii sskklloopp sklop je predvi|en za stvaranje spoja izme|u stezalj-ka stroja i vanjske mreè.

PPrriikklljjuu~~nnii ssvvoorrnnjjaaccii vrsta su priklju~ka pri kojem stezaljke imajuoblik svornjaka trajno pri~vr{}enih na ku}i{te ili sklop elektri~nogstroja.

PPrriikklljjuu~~nnaa lleettvviiccaa vrsta je priklju~ka pri kojem su stezaljke letvicetrajno pri~vr{}ene na ku}i{te ili sklop elektri~nog stroja.

SStteezzaalljjkkaa zzaa uuzzeemmlljjeennjjee je stezaljka pri~vr{}ena na dostupnim metal-nim dijelovima stroja, koji u slu~aju kvara mogu biti napajani stru-jom, i predvi|ena za spajanje s vodi~em za uzemljenje.

SSlloobbooddnnii kkrraajjeevvii nnaammoottaa vrsta su priklju~ka, pri kojem su ste-zaljkeneu~vr{}eni vodi~i (kabeli).

PPrriikklljjuu~~nnaa kkuuttiijjaa vrsta je priklju~nog sklopa u kojem su stezaljke spo-jene s vodovima za napajanje unutar kutije koja zatvara spojeve pri~emu su zadràne minimalno potrebne dimenzije za odgovaraju}ipristup i preglednost te za puzne staze. Kutija ima pomi~ni poklopacradi pristupa spojevima.

PPrriikklljjuu~~nnaa kkuuttiijjaa nniisskkoonnaappoonnsskkiihh eelleekkttrroommoottoorraa

Kod manjih niskonaponskih motora standardne izvedbe, s prigrad-nim mjerama prema IIEECC 6600003344--77, naj~e{}i je poloàj priklju~ne kuti-je na gornjoj strani motora (slike 2.1, 2.2 i 2.4). Kod ve}ih nisko-naponskih motora priklju~na kutija smje{tena je na desnoj stranimotora, gledano s pogonske strane (slike 2.3, 2.8, 2.9 i 2.10). Pri-klju~nu kutiju mogu}e je gotovo uvijek smjestiti tako|er na lijevu,



Za mre`ne snage kratkog spoja preko 200 MVA treba neovisno o DDIINN4466 220000 primijeniti najmanje priklju~ne svornjake s navojem M16.

Otvori priklju~nih kutija, po potrebi s obje strane stroja, moraju zaveli~ine stroja od 560 i ve}e biti najmanje 300 mm iznad plohe nali-jeganja stroja. Priklju~na kutija treba biti aksijalno postavljena pomogu}nosti na sredinu izme|u simetrala rupa u nogama za pri-~vr{}enje stroja. Ako nije druk~ije ugovoreno, priklju~na se kutijanalazi na desnoj strani stroja, gledano s pogonske strane.

Ako je potrebna, priklju~na kutija zvjezdi{ta postavlja se na suprot-noj strani ku}i{ta.

2.13. Ugradbeni materijali

S obzirom na funkciju koju imaju u elektrotehni~kim proizvodima,mogu se materijali podijeliti na:

– aakkttiivvnnee eelleekkttrrootteehhnnii~~kkee mmaatteerriijjaallee kojima je osnovni zada-tak uelektri~nim proizvodima dobro vo|enje elektri~ne struje i magnet-skog toka, kao i izoliranje pojedinih dijelova elektro-tehni~kihproizvoda s razli~itim elektri~nim potencijalima. Dijele se navodi~e, magnetske i izolacijske materijale.

– kkoonnssttrruucciijjsskkee mmaatteerriijjaallee kojima je osnovni zadatak da meha-ni~kipove`u elemente izra|ene od aktivnih elektrotehni~kih ma-teri-jala radi postizanja skladne funkcionalne cjeline

– ppoommoo}}nnee mmaatteerriijjaallee s razli~itim, ~esto vrlo va`nim zadatcima, kao{to su podmazivanje, hla|enje i dr.

Budu}i da suvremene konstrukcije elektri~kih proizvoda te`e maksi-malnom iskori{tenju materijala i prostora, gotovo je redovit slu~aj dase u pojedinim konstrukcijama isprepli}u funkcije pojedinih materi-jala prve i druge skupine. Zbog toga su u daljnjem takstu materijalipodijeljeni u skupine prema osnovnoj namjeni s kojom se upotre-bljavaju u elektrotehni~kim proizvodima.

2.13.1. Elektri~ki vodljivi materijali

KKoovviinnee ((mmeettaallii))

KKoovviinnee imaju kristalnu strukturu, karakteristi~an kovinski sjaj, dobrisu vodi~i elektriciteta i topline, dok kemijski tvore bazi~ne okside.


3. Izradba i glavni dijelovielektromotora

Elektromotori su relativno jednostavni proizvodi. Sastoje se od(magnetski i elektri~no) aktivnog dijela i konstrukcijskih dijelovanavedenih u poglavlju 2.

3.1. Ku}i{te i leàjni {titovi

Ku}i{te statora i leàjni {titovi vanjski su konstrukcijski dijelovi elek-tri~nih strojeva. Na prikazanim pojednostavnjenim monta`nim crte-ìma u 2. poglavlju uo~ava se velika raznolikost izvedbi ku}i{ta ileàjnih {titova, ovisno o vrsti i veli~ini elektri~nog stroja, njegovojmehani~koj za{titi i na~inu hla|enja.

DDeeffiinniicciijjee

KKuu}}ii{{ttee ssttaattoorraa konstrukcijski je dio koji sluì za u~vr{}enje jedne ilivi{e statorskih jezgri (paket limova ili masivni polovi).

KKrraajjnnii {{ttiitt (leàjni {tit) puni je ili {uplji konstrukcijski dio pri-~vr{}enza ku}i{te statora, koji sluì za za{titu namota i u koji moè bitiugra|en leàj.

Slike 3.1 i 3.2 prikazuju ku}i{ta statora standardnih niskonaponskihasinkronih kaveznih motora veli~ine 56…160. Ku}i{ta su izra|enatla~nim lijevanjem aluminijske slitine (silumin) u odgovaraju}im ala-tima. Ku}i{ta statora srednjih elektri~nih strojeva (slika 3.3) izra|ujuse iz sivog lijeva. Kod velikih elektri~nih strojeva ku}i{ta su statorazavarena od ~eli~nih limova i profila s uzdu`nim i popre~nim rebri-ma, slika 3.4.


4. Na~in djelovanja i stacionarnepogonske karakteristike

Na osnovi opisa glavnih dijelova elektri~nih strojeva u poglavljima 2.i 3. dan je prikaz rada glavnih vrsta elektri~nih strojeva i navedenesu njihove stacionarne pogonske karakteristike.

4.1. Istosmjerni strojevi

Na slici 4.1 prikazan je princip rada istosmjernog elektromotora.Preko ~etkica (3) dovodi se struja svitcima (1) u rotoru. Strujom pro-tjecani vodi~ otlanja se okomito na smjer magnetskih silnica. Kre}e

SSll.. 44..11.. Princip rada istosmjernog motora1 – svitci u rotoru, 2 – rotor, 3 – ~etkice na kolektoru, 4 – uzbudni svitci, 5 – jaram, 6 – kolektor,

7 – polna papu~a, N – sjeverni pol, S – ju`ni pol, nz – neutralna zona


5. Pregled izvedba i osnovnikatalo{ki podatci

5.1. Protueksplozijski za{ti}eni trofazniasinkroni motori

Zapaljivi plinovi, pare ili uzvitlana zapaljiva pra{ina {to se mije{ajuu odre|enom omjeru s okolnim zrakom tvore eksplozivnu smjesu.Da bi se upalila smjesa i izazvala eksplozija, dovoljna je iskra kojasadrì dovoljno energije ili jako zagrijanje nekog tijela koje se nalaziu tom prostoru.

Izme|u eksplozije krutog eksploziva i smjese zraka i plina ili zraka ipare postoji bitna razlika. Pri eksploziji krutog ili teku}eg eksplozivastvaraju se u vrlo kratkom vremenu goleme koli~ine plinova, ~iji pri-tisak moè djelovati razaraju}e. Pri eksploziji smjese plinova i zrakane nastaju nove koli~ine plinova, nego se smjesa rastegne zbogtopline izgaranja. Pretlak koji se pri tome pojavljuje moè se savla-dati odgovaraju}im konstrukcijskim rje{enjima.

U kemijskoj industriji, u rudarstvu i ostalim granama privrede upo-trebljavaju se postrojenja ili dijelovi postrojenja u kojima se moguskupiti u opasnim koli~inama plinovi, pare, magla ili pra{ina, koji sazrakom tvore eksplozivne smjese.

Prema S-konstrukcijskim propisima dijele se nadzemna mjesta ugro-èna od eksplozivnih smjesa prema stupnju opasnosti na tri zone:

zona 0 – prostor u kojem su zapaljive ili eksplozivne supstancije pli-nova, para ili zapaljivih teku}ina trajno prisutne u koncen-traciji izme|u donje i gornje granice eksplozivnosti;

zona 1 – prostor u kojem se zapaljive ili eksplozivne supstancije pli-nova, para ili zapaljivih teku}ina upotrebljavaju, s njima se


6. Energetska elektronika

6.1. Poluvodi~ke komponente

Poluvodi~ke komponente – energetski poluvodi~i su glavne kompo-nente energetske elektronike. Osim dioda i tiristora sve vi{e se prim-jenjuju i energetski tranzistori. Svi energetski poluvodi~i sadrèjedan ili vi{e PN-prijelaza, koji za jedan polaritet napona sprije~avajuprolaz struje, a kod suprotnog polariteta napona provode struju ve}kod malog prolaznog napona. Svaki silicijski kristal ima kristalnure{etku kod koje je svaki silicijski atom okruèn sa ~etiri susjednaatoma. Svaki od ~etiri vanjska elektrona atoma silicija tvori s jednimvanjskim elektronom ~etiri susjedna atoma – elektronski par. U takvusilicijsku kristalnu re{etku mogu se ugraditi atomi drugih elemenata.Ako se atom silicija nadomjesti s elementom 5. grupe periodi~nog sus-tava elemenata, primjerice fosfor, arsen ili antimon koji ima valentnielektron vi{e nego silicij, tada peti valentni elektron stoji, zbog samolabave veze, na raspolaganju za proces vo|enja. Takva mjesta, kojaimaju prekobrojni elektron nazivaju se donatori. Poluvodi~ s preko-brojnim valentnim elektronima naziva se N-vodi~. Ako se atom silici-ja nadomjesti s elementom 3. grupe periodi~kog sustava elemenata,primjerice bor, aluminij, indij nastaje P-vodi~. Budu}i da ovi elemen-ti imaju samo 3 valentna elektrona, stvaranje elektronskih parova ukristalnoj re{etki je nepotpuno. Nastaje rupa ili elektronska prazninakoja predstavlja nosioca pozitivnog naboja i zbog toga moè doprin-jeti elektri~nom vo|enju. Elektronske praznine P-vodi~a, koje moguprimiti elektron nazivaju se akceptorima. Ugradnja stranih atoma upoluvodi~ naziva se dopiranje. Vrsta vodljivosti poluvodi~a ovisi otome da li preteù donatori ili akceptori. Preteù li donatori nastajeN-vodi~, preteù li nasuprot tome akceptori nastaje P-vodi~. Gdje se P-i N-vodljivi slojevi me|usobno dodiruju nastaje PN-prijelaz, kojipredstavlja jednostavnu strukturu poluvodi~kog ispravlja~a. Slika 6.1prikazuje princip rada poluvodi~ke diode. Ovisno o polaritetu izvora


7. Elektromotorni pogoni

Elektromotorni pogoni trebaju zajedno sa sustavom opskrbe elek-tri~ne energije, sustavom informacija, sustavom odràvanja i sus-tavom za{tite ~ovjekove okoline sa~injavati harmoni~nu cjelinu.

Po sloènosti se razlikuju dvije vrste pogona:

– jednostavni pogoni pojedina~nih strojeva, ure|aja i mehanizama– sloèni pogoni s odre|enim funkcijama upravljanja i regulacije.

SSll.. 77..11.. Osnovna struktura elektromotornog pogona– tok elektri~ne energije; – tok mehani~ke energije; – tok signala; x – mjer-

ne veli~ine; y – zahtijevane veli~ine


8. Promjena brzine vrtnje

Moderni elektri~ni pogoni zahtijevaju sve vi{e mogu}nost promjenabrzine vrtnje. Pritom se naj~e{}e primjenjuju istosmjerni motori sastranom uzbudom i asinkroni kavezni motori. Trofazni kolutni moto-ri sve se rje|e upotrebljavaju.

Motori mogu raditi u jednokvadrantnom, dvokvadrantnom i ~etve-rokvadrantnom pogonu.

JJeeddnnookkvvaaddrraannttnnii ppooggoonn je pogon u kome se motor vrti u samo jed-nom smjeru i pritom mu se moè pode{avati brzina vrtnje.

DDvvookkvvaaddrraannttnnii ppooggoonn je pogon u kome se motor vrti u samo jednomsmjeru i pritom se moè ko~iti i moè mu se pode{avati brzina vrt-nje.

^̂eettvveerrookkvvaaddrraannttnnii ppooggoonn je pogon u kome se motor vrti u dvasmjera i pritom se moè ko~iti i moè mu se pode{avati brzina vrt-nje u oba smjera.

8.1. Promjena brzine vrtnje istosmjernih motora

Brzina vrtnje istosmjernih motora odre|ena je s relacijom:

(8–1)

Tu je:n brzina vrtnje motoraEa inducirani armaturni (rotorski) napon motoraΦ magnetski tok u zra~nom rasporu motora.

Brzina vrtnje motora n moè se mijenjati proporcionalno s induci-ranim armaturnim naponom i obrnuto proporcionalna s magnetskim

aEn �

Φ


9. Elektromagnetskakompatibilnost

9.1. Osnovni pojmovi i definicijeEElleekkttrroommaaggnneettsskkaa kkoommppaattiibbiillnnoosstt elektri~nog ure|aja podra-zumije-va dobar rad ure|aja u njegovu elektromagnetskom okru-`enju,kojem pripadaju tako|er i drugi ure|aji, i pritom svojim radom nesmije nedopu{teno jako smetati tim ure|ajima.

Ta definicija obuhva}a vlastite smetnje odre|enog ure|aja i smetnjedrugih ure|aja u elektromagnetskom okru`enju. Pritom se razlikujepreno{enje smetnja vodovima i zra~enjem.

Ako je utjecaj smetnja ure|en, djeluje li izvor smetnja na druge elek-tri~ne ure|aje bez povratnog djelovanja, tada se govori o elektro-magnetskom utjecaju. Jednostavan model elektromagnetskog utje-caja obuhva}a izvor IZ iz kojeg izlaze smetnje i ure|aje EU na ~iji radte smetnje utje~u. Veza nastaje preko spojnoga elektromagnetskogmehanizma SM, slika 9.1.

Odlu~uju}e je za elektromagnetsku kompatibilnost kao obilje`je kva-litete ustanovljenje dopu{tenog utjecaja. Iako postoji ogroman broj

SSll.. 99..11.. Spojni elektromagnetski mehanizamIZ – izvor elektromagnetskih smetnja; SM – spojni elektromagnetski mehanizam; EU – elektromag-

netski ure|aji


10. Kompenzacija faktora snagecos ϕϕ

Faktor snage cos ϕ izraàva odnos djelatne i prividne snage. Uzrokje razlike tih dviju snaga kod motora, transformatora i prigu{nicajalova snaga. Pobolj{ati faktor snage zna~i stoga smanjiti jalovusnagu.

Veza izme|u djelatne, jalove i prividne snage prikazana je na slici 10.1.

PrimjerMotor nazivne snage P = 7,5 kW, korisnosti η = 0,85, faktora snage cos ϕ == 0,83 uzima iz mreè djelatnu snagu P1 = 8,7 kW, prividnu snagu S = 10,4kVA i jalovu snagu Q = 5,8 kVAR.

Kompenzacija jalove energije omogu}uje sljede}e:

– rastere}enje generatora, transformatora i vodova ili njihovo pot-punije kori{tenje priklju~ivanjem dodatnih tro{ila

– u{tedu pri obra~unu elektri~ne energije zbog povoljnije tarife.

Kompenzaciju jalove energije treba predvidjeti ve} pri projektiranjupostrojenja jer se njome znatno smanjuju investicije za transforma-tore i vodove.

10.1. Odre|ivanje kompenzacijske snage

Na~ini prema kojima se izra~unava potrebna snaga za kompenzacijujalove energije mnogobrojni su, a u daljnjem su tekstu navedena samotri naj~e{}a. Potrebna jalova snaga svakog motora moè se odrediti spomo}u slike 10.1. i katalo{kih podataka za odre|eni motor. Naj~e{}e


11. Za{tita elektromotora

Zadatak je za{titnih ure|aja da o~uvaju motor od nedopu{tenogzagrijavanja, da ga za{tite od o{te}enja i da smanje vremena ispada-nja elektromotora iz rada. Sposobnosti su za{tite razli~ite, ovisno onjezinoj izvedbi. Najjednostavniji ure|aji samo djelomi~no za{ti}ujumotor. Skupi i komplicirani ure|aji omogu}uju znatno potpunijuza{titu elektromotora.

^vrsto razgrani~enje elektromotora prema snazi radi izbora za{titenije u praksi uvijek mogu}e jer je ~esto potrebno uzeti u obzir i osta-le okolnosti. Primjena jednostavnije (jeftinije), odnosno komplici-ranije (skuplje) za{tite ovisi o cijeni motora i o tro{kovima koje uzro-kuje prekid rada zbog ispadanja motora.

Ne treba zaboraviti da je jedna od najva`nijih komponenta za{tite elek-

tromotora njegov pravilan izbor s obzirom na pogonske uvjete te da

stroj nije mogu}e 100 % za{tititi od svih vrsta o{te}enja. Nepravilno bi

bilo odabrati neodgovaraju}i motor s obzirom na pogonske uvjete i za-

tim nastojati omogu}iti njegov pravilan rad raznim za{titnim mjerama.

11.1. Elektri~na za{tita

Za pravilno postavljanje za{tite asinkronih motora tj. da ona radiispravno i u slu~aju kvara motora potrebno je razmotriti vrste kvaro-va asinkronih motora i promjenu raspodjele struja zbog kvara.

Razlikuju se sljede}i kvarovi:

– prekid namota/dovoda– spoj namota s masom– me|ufazni spoj– spoj me|u zavojima


12. Elektri~ne pogonskesheme

Pri projektiranju i konstruiranju prikazuju se elektri~ne mreè ipostrojenja, odnosno njihovi dijelovi u elektri~nom smislu, s pomo}ushema. Te sheme mogu prema namjeni prikazivati principijelna rje-{enja, elektri~nu funkciju sklopova, a mogu imati i isklju~ivo karak-ter izvedbenih nacrta. Prema svrsi dijele se elektri~ne sheme na spoj-ne i priklju~ne. Priklju~ne sheme prikazuju priklju~ivanje vodova nastezaljke, priklju~nice, ure|aje i sli~no, a sluè kao izvedbeni nacrtiza priklju~ivanje vodova. Sam spoj i djelovanje postrojenja iz takvihshema nisu izravno vidljivi.

Na slikama od 12.1. do 12.18. prikazano je nekoliko va`nijih spojnihshema istosmjernih i asinkronih motora.

12.1. Istosmjerni motori

Na slikama 12.1., 12.2., 12.3. i 12.4. prikazane su ~etiri osnovnespojne sheme istosmjernih motora. Sve spojne sheme imaju ozna-~ene osigura~e F1 i F2, sklopnike K1 i prekostrujne releje F3 uarmaturnom krugu. Pokreta~i R1 ograni~avaju armaturnu struju zavrijeme pokretanja. S pode{iva~ima polja R2 moè se uzbuda moto-ra namjestiti na svako pogonsko stanje. R3 su dodatni za{titni otpor-nici u uzbudnom krugu.


13. Projektiranje elektromotornihpogona

Projektiranje jednostavnih (nereguliranih) pogona sastoji se od dvadijela:

– izbora elektromotora– definiranja uvjeta napajanja

Oba postupka ~ine jedinstvenu cjelinu i zahtijevaju istovremeno rje-{avanje.

Pri projektiranju elektromotornih pogona treba uzeti u obzir mnogouvjeta i zahtjeva. Oni su sami za sebe ~esto vrlo jednostavni ali svizajedno me|usobno povezani ~ine nerijetko vrlo slo`ene sustave.

Nisu u svakom konkretnom slu~aju sva pitanja od jednakog/poseb-nog zna~enja ali uvijek trebaju biti postavljena i na njih treba pa`-ljivo odgovoriti, tako|er i za najjednostavnije pogone. Pritom se ne-rijetko pri temeljitom promi{ljanju dolazi do za~u|uju}ih novihrje{enja ili mogu}nosti koje se pri rutinskom projektiranju u pot-punosti previ|aju.

13.1. Izbor elektromotora

Pri izboru motora treba koristiti pomo} proizvo|a~a koji imajuvlastite obrasce/upitnike za izbor elektromotora. U njima su nave-dena pitanja za asinkrone motore koja su obra|ena u daljnjem tek-stu.


14. Montaà, instalacija iodràvanje

Pravilna montaà, instalacija i odràvanje elektromotornih pogonauvjet su za njegov ispravan, siguran i dugotrajan rad.

14.1. Temelji

Vrste temelja i na~ini njihove izgradnje ovise o veli~ini, obliku, mjes-tu montaè i na~inu rada motora. Temelji moraju biti projektirani iizra|eni prema mjernim skicama motora, koje treba traìti od proiz-vo|a~a. Temelje za velike i te{ke motore s ventilacijskim i kabelskimkanalima moraju izraditi gra|evinska poduze}a prema posebnomnacrtu temelja. Prema svojstvima razlikuju se dvije vrste temelja:kruti i elasti~ni.

14.1.1. Kruti temeljiTakvi temelji mogu biti betonski ili zidani, slika 14.1.

Temelj treba dopirati do ~vrstog tla, a iznad poda str{iti oko 20 cm dase motor ne bi o{tetio pri ~i{}enju i da bi se za{titio od prskanja vode.

Na ~vrsto tlo najprije se nazida 2…3 sloja kamena, a na nasuto tlo4…8 slojeva. Zatim se upotrijebi beton ili opeka. Beton je mje{avinajednog dijela cementa, dva dijela pijeska i ~etiri dijela {ljunka.Skru}ivanje betona ovisno je o uvjetima su{enja i marci cementa.O~vr{}uje obi~no nakon 14 dana. Za zidani temelj treba po 1 m3 oko400 tvrdo pe~enih klinker-opeka i oko 0,3 m3 `buke.

Upusti za temeljne vijke naprave se prigodom gradnje stavljanjemdrvenih letvi u razmacima A i B, prema mjernoj skici dobivenoj odproizvo|a~a motora.

Elektromotori.qxd 12.11.2012 13:43 3

15. Prilozi

15.1. Skra}enice u elektromotornim pogonima


Literatura

[L1] Böhm, W.: Elektrische Antriebe, Vogel, Buchverlag Würzburg, 1989, 158 str.[L2] Dolenc, A.: Asinhroni strojevi, Sveu~ili{te Zagreb, 1967.[L3] EDZ priru~nik 2000, Elektrotehni~ko dru{tvo Zagreb, 2000, 278 str.[L4] Jurkovi}, B.: Elektromotorni pogoni, Sveu~ili{te Zagreb, 1968.[L5] Kaiser, D.: Elektrotehni~ki priru~nik, Tehni~ka knjiga, Zagreb, 1970.[L6] Kunath, H.: Blindstromkompensation, Dr. Alfred Hüthig Verlag, Heidelberg,

1965.[L7] Nürnberg, W.: Drehstrom – Asynchronmotoren, Allgemeine Elektricitäts

Gesellschaft, Berlin, 1965., 125. str.[L8] Pinter, V., Skalicki B.: Elektri~ni strojevi i ure|aji jake struje, Sveu~ili{te

Zagreb, 1965.[L9] Piotrovskij, L. M.: Elektri~ki strojevi, Tehni~ka knjiga, Zagreb, 1967.[L10] Rentzsch, H.: Handbuch fiir Elektromotoren, Verlag W. Girardet, Essen, 1968.[L11] Schuisky, W.: Elektromotoren, Springer-Verlag, Wien, 1951.[L12] Srb, N.: Elektromotori – prora~un, prematanje, popravak i mjerenje, Tehni~ka

knjiga, Zagreb, 1987, 447 str.[L13] Srb, N.: Elektromotori, Tehni~ka knjiga, Zagreb, 1980, 495 str.[L14] Srb, N.: Magnetski monitoring elektri~nih rotacijskih strojeva, Graphis, Zagreb,

2004, 201 str.[L15] Srb, N.: Ispitivanje i prematanje elektromotora, Graphis, Zagreb, 2005, 212 str.[L16] Srb, N.: Tehni~ki podatci elektromotora/generatora, Elektro, 2/2003,

str. 64…68.[L17] Srb, N.: Vibracije elektromotora i generatora, Elektro, 3/2003, str. 54…56.[L18] Srb, N.: Asinkroni motori u radu s frekvencijskim pretvara~ima (1), Elektro,

2/2004, str. 42…44.[L19] Srb, N.: Asinkroni motori u radu s frekvencijskim pretvara~ima (2), Elektro,

3/2004, str. 42…44.[L20] Srb, N.: Normirane vrste pogona elektri~nih rotacijskih strojeva,

Elektrotehni~ke instalacije 3/2006, str. 71…73.[L21] Srb, N.: Projektiranje elektromotornih pogona sukladno normama, EI 2006,

S-2, str. 13…20.


550

[L22] Wessel R.: Elektromotoren in der Praxis, Richard Pflaum Verlag,Müchen, 1967.

[L23] Drehstrommotoren für Niederspannung, Siemens-SchuckertwerkeAktiengesellschaft, 1965.

NNoorrmmee ii pprraavviillnniiccii

Hrvatske norme i pravilnici

IEC norme i dokumenti tehni~kih odbora IEC-a

Propisi VDE, norme DIN

OOssttaallaa lliitteerraattuurraa

Prospekti, katalozi, interni prospekti i dokumentacija proizvo|a~a

elektromotora i elektroni~kih ure|aja

Literatura


Aaktivni dijelovi, 160akusti~ko izoliranje, 530apsorpcija prostorne buke, 534armaturna struja, 184asinkroni generatori, 267asinkroni motori

– jednofazni, 205, 271– protueksplozijski za{ti}eni, 239– trofazni kavezni, 202– trofazni kolutni, 197– trofazni niskonaponski, 221– trofazni visokonaponski, 130

Bbimetalna sklopka, 453broj

– pari polova, 217, 252– utora, 164

broj faza– rotora, 197– statora, 196

brzina vrtnje, 213, 216– kutna, 198– nazivna, 221– sigurna, 468– sinkrona, 195, 217

buka elektri~nih strojeva, 229, 526

Ddodatni gubitci, 394dopu{teni broj uklapanja, 365dopu{teni zakretni moment, 93dopu{teno zagrijanje, 140

Eefektivna vrijednost, 37elektri~ki vodljivi materijali, 132elektri~na

– mre`a, 320– snaga, 38– za{tita, 433

elektri~na vodljivost, 133elektri~ne pogonske sheme, 457elektri~ni napon, 35elektri~ni otpor (rezistencija), 45elektromagnetska kompatibilnost, 413elektromagnetske

– smetnje, 414– veli~ine, 40

elektromagnetski odnosi, 29elektromagnetsko zakriljenje, 416elektromotori, 239elektromotorni pogoni, 319elektroni~ki energetski pretvara~i, 313elektrostatsko polje, 418energetska elektronika, 279energija, 227, 349europske norme, 25

Ffaktor

– namota, 200– smanjenja zakretnog momenta,

397– snage cosϕ, 227– zakriljenja, 417– zvu~ne izolacije, 531

fazna struja – rotora, 199

Kazalo pojmova


biblioteka elektrotehni^kog dru[tva - · pdf filebiblioteka elektrotehni^kog dru[tva –...

Documents