Indukční motor

Vladimír Lysenko

Potřeby: Školní transformátor, cívky 1200 záv., 300 záv., stojan pro chemické pokusy, hliníkový kotouč Ø = 200 mm, tloušťka cca 1 mm, nit, propojovací šňůry.

Příprava: Rotor elektromotoru tvoří hliníkový kotouč upevněný na závěsné niti (3-bodové upevnění). Cívku s 1200 závity budeme krátkodobě připojovat na 220 V, cívku s 300 závity budeme propojovacím vodičem zkratovat.

Provedení: Cívku s 1200 závity napojíme na síťovou šňůru s vidlicí 220 V–2,5 A. Cívku s 300 závity budeme propojovat vodičem nakrátko. Hliníkový kotouč nastavíme excentricky nad transformátor. Cívku s 1200 závity krátkodobě připojíme na 220 V. Kotouč (rotor) se roztočí až po zkratování cívky s 300 závity. Nemáme-li k dispozici cívku s 300 závity, lze ji vynechat, ale musíme použít „plné“ jádro (nikoliv složené z plechů).

Vysvětlení: Elektrické proudy v cívkách jsou navzájem posunuty o 180°, dosahují tedy maxima v různých časových okamžicích. Nad póly transformátoru se vytváří postupné magnetické pole jako při posunování magnetu. Toto pole budí ve vodivém kotouči vířivé (Foucaltovy) proudy. Interakce posuvného pole a indukovaného pole vířivými proudy generuje eliptické točivé magnetické pole postačující k vytvoření malého záběrového momentu k roztočení rotoru.

Poznámky: Na uvedené pomůcce lze demonstrovat elektromagnetickou indukci, vířivé (Foucaltovy) proudy, točivé magnetické pole a jako celek pak činnost jednofázového elektromotoru. K zajištění záběrového momentu namísto rozběhového vinutí nebo tzv. stíněného pólu se v této pomůcce používá pomocné cívky se zkratovaným vinutím.

Velikost točivého momentu lze měnit umístěním pólů transformátoru vůči ose rotace rotoru (kotouče). Funkci pomocné cívky splní také plné jádro transformátoru, to se ale vlivem vířivých proudů zahřívá.

Literatura:

[1] Recknagel,A.: Physik-Elektrizitát und Magnetismus, VEB Verlag Technik, Berlin, 1986.