5.3.1. Motortípusok
Az egyes hajtási módok ismertetése során említettük, hogy az adott hajtási
mód milyen típusú motorral működik legkedvezőbben. Legrégebben a
dörzshajtás alakult ki, amely nagy fordulatszámú motorokkal működik. Ezek
leggyakrabban aszinkron vagy szinkron motorok.
Az aszinkron (vagy más néven indukciós) motorok forgórésze sok réz
vezetékdarabból áll, amelyek végei egymással össze vannak kötve. Ezért a
motorokat rövidrezárt forgórészűeknek is nevezik. A forgórész az állórész
pólusai között helyezkedik el. Az állórész mágneskörét kívülről tekercs
veszi körül, amelybe áramot vezetve az állórészben forgó mágneses mező
keletkezik, s ez a motort forgásban tartja. Indításhoz a mágnestér
szimmetriáját meg kell bontani: rővidrezárt rézmenettel ("árnyékolt
pólusú motor") vagy indítókondenzátorral. A forgórész fordulatszáma
azonban mindig kisebb, mint a mágneses mező "fordulatszáma", vagyis azzal
nincs szinkronban. A szinkron fordulatszám elérése esetén ugyanis nem
indukálódna áram a forgórész vezetőiben, és a motor nyomatéka zérus volna.
Mivel a forgórész csapágysúrlódása is jelent bizonyos fékezőnyomatékot, a
motor fordulatszáma üresjárásban is a szinkron fordulatszám alatt marad. A
tényleges fordulatszám függ a tápfeszültség értékétől és a terhelés
nagyságától. Állandó fordulatszám tehát csak kellően nagy
nyomatéktartalékú, azaz túlméretezett motorral érhető el.
Egy jellegzetes aszinkron lemezjátszómotor (Philips 9904
122 O5 311 típus) főbb adatai:
- indítónyomaték (n=150/min.): 20 cNm
- max. nyomaték: 30 cNm
- fordulatszám a max. nyomatékon 2000/min.
- max. leadott (mechanikai) teljesítmény: 0,6 W
- fordulatszám a max. leadott teljesítménynél: 2200/min.
- fordulatszám terhelés nélkül 2850/min.
- felvett elektromos teljesítmény terhelés nélkül: 6W
Szerkezetileg jelentősen különböznek az indukciós motoroktól a szinkron
motorok. Ezekben a forgórész állandómágnes, az állórészben pedig a hálózat
frekvenciájával azonos ütemben lüktető mágneses mező van. E mágneses tér
két, egymással szemben haladó körforgó mágneses tér eredőjeként is
tekinthető, s valóban a forgórész mindkét irányban képes forogni. A helyes
forgásirányt mechanikai reteszeléssel vagy elektromos úton lehet elérni.
Egyetlen póluspár (kér pólus) esetén a forgórész a váltakozóáram egy
periódusa alatt körbefordul, a motor fordulatszáma:
n = 60f = 60 s/min * 50 1/s = 3000/min
A fordulatszám nem függ sem a hálózati feszültségtől, sem a
terheléstől. Ha a forgórész póluspárjainak száma p, akkor az periódusonként
360°/p szöggel fordul el, s így egy négypólusú (p=2) motor fordulatszáma:
n= 60f / p = 60*50/2 = 1500/min
A szinkron motor rezgése általában kisebb, mint az aszinkron motoré, bár a
forgórészben levő állandómágnes miatt a forgásban "pólusugrások" vannak.
Ennek zavaró hatása jelentősen csökkenthető a pólusok számának növelésével:
például egy 24 pólusú szinkron motor fordulatszáma n=250/min. s az
ennek megfelelő rezgés frekvenciája kb. 4 Hz. E kis fordulatszámú szinkron
motorok főleg szíjhajtásban használhatók előnyösen.
A motortengely rezgése csökkenthető, ha két szinkron motort közös
tengelyre építünk úgy, hogy pólusaik pontosan fedésben legyenek (5.8.
ábra), s a tekercseket egymáshoz képest 90°-kal eltolt fázishelyzetű
árammal tápláljuk. Ez esetben a tengelyen
teljesítmény lesz, s ez minden időpillanatban állandó, mivel
A fáziseltolás adott hálózati frekvencián legegyszerűbben kondenzátorral
valósítható meg. Egy jellegzetes kettős szinkron motor (Philips 9904 111 04311
típus) fontosabb adatai:
- fordulatszám: 250/min.
- indítónyomaték: 100 cNcm
- üzemi nyomaték 100 cNcm (90...110 cNcm)
- hálózati feszültség: 110 V (200...120 V)
- áramfelvétel: 18 mA
- felvett elektromos teljesítmény: 1,8 W
Különleges szinkronmotor a Garrard lemezjátszókban gyakran használt
"synchro-lab" motor. Ebben egy tengelyen, egymás felett van egy aszinkron
és egy szinkron motor. Az aszinkron motor nagyméretű, és elegendő
indítónyomatéka van a készülékek lemezváltó automatikájának működtetésére
is, a kisméretű szinkron motor pedig üzem közben biztosít feszültségtől és
terheléstől független állandó fordulatszámot.
További nagy csoport az egyenáramú motoroké. Ezek hagyományos kivitelében
az állórész állandómágnesű, s a forgórész tekercsébe érintkezőkön át
vezetjük az egyenáramot. Az érintkezők félfordulatonként megváltoztatják a
tekercsben folyó áram irányát, ezért az ilyen típusú motorokat
kommutátoros egyenáramú motornak is nevezik. A kommutáláskor keletkező
szikrázást az érintkezőkre kapcsolt feszültségfüggő ellenállásokkal (VDR)
csökkenteni lehet, így az érintkező élettartama nagymértékben növelhető. E
motorok nyomatéka az áramfelvétellel arányosan nő, viszont a fordulatszám
nagymértékben feszültségfüggő. A lemezjátszóban való alkalmazáshoz ezért a
motort rendszerint kiegészítik egy néhány alkatrészből álló elektronikus
egységgel, amely a telepfeszültség és a környezeti hőmérséklet
változásától függetlenül állandó feszültséget ad a motornak. Jellemző
adatok (Philips 9904 120 0152 motor, 9904 132 Ol 006 típusú
feszültségszabályozó áramkörrel):
- indítónyomaték: 50 cNcm
- üzemi nyomaték: 10 cNcm
- névleges feszültség: 4,5 V
- fordulatszám üzemi terhelésen: 2000/min.
- fordulatszám terhelés nélkül: 2650/min.
- áramfelvétel üzemi terhelésen 0,11 A.
Újabban készítenek érintkező nélküli, elektronikus kommutálású egyenáramú
motorokat is. Mivel ezekben rendszerint fordulatszám-szabályozó áramkör is
van, részletes ismertetésükre a következő pontban kerül sor.
