Pohony se stejnosměrnými motory ještě nevymřely

 

Navzdory stále silnější konkurenci střídavých pohonů regulovaných z měničů frekvence nebo servoregulátorů si stejnosměrné motory se sběracím ústrojím udržují své postavení v řadě aplikací, hlavně v průmyslových dopravních prostředcích. Významní evropští dodavatelé elektrických pohonů také trvale provádějí inovace u standardních stejnosměrných motorů. Např. německá firma Hübner vyvinula pro pohony hydraulických čerpadel velkých transportních prostředků klasický sériový stejnosměrný motor se jmenovitým výkonem 6,8 kW (18 N·m), otáčkami 3 600 min^-1, jmenovitým proudem 350 A, maximálním rozběhovým proudem 1 500 A a hmotností 35 kg. Uvedený výkon se rozumí při zatěžovateli 70 % a krytí IP31, s vlastní ventilací a při napájení z akumulátorů napětím 24 V.

 

Požadavek zákazníků na motor s minimální hmotností mohl být v uvedeném případě splněn čtyřpólovým motorem. Při stejné hustotě magnetického toku ve jhu potřebuje čtyřpólový motor v porovnání s dvoupólovým motorem poloviční magnetický tok. Touto volbou mohla být hmotnost kostry oproti dvoupólové variantě snížena o 7,5 kg. Napájecí napětí 24 V dovolilo dimenzování bez pomocných pólů, neboť reaktanční napětí v komutační zóně je zanedbatelně nízké. Točivý moment stoupá kvadraticky s průměrem kotvy, resp. rotoru, a tak při relativně nízkém hlavním pólu se mohl průměr kotvy zvolit vysoký. Tím se mohlo dosáhnout požadovaného točivého momentu 18 N·m.

 

Použitím plochých vodičů bylo dosaženo činitele plnění drážek v kotvě ve výši přibližně 53 %. Stejné rozměry plochého vodiče byly použity pro budicí vinutí. Aby se ztráty v mědi udržely co nejnižší, ploché vodiče byly při 4 cívkách ještě zapojeny čtyřikrát paralelně. Kladené požadavky na elektrické parametry vyžadují vysoké magnetické a elektrické využití obvodu kotvy. Aby se dosáhlo relativně krátké délky motoru, bylo zvoleno vlnové vinutí, které je rozložené symetricky do obou stran. Tím mohla být dilatace (resp. rozpínání) vinutí snížena na minimum, což bylo nutné pro dodržení zadané délky stroje. Hmotnost motoru pak mohla být snížena o 4 kg, tj. na 31 kg. Motor pracuje s účinností 78,3 % ve jmenovitém režimu.

[OHL, E.: Antriebe massgeschneidert. Konstrukteur, 2008, č. 11, s. 18–20.]