In dem Artikel erfahren Sie, was Wechselstrommotoren sind, berücksichtigen Sie deren Gerät, Funktionsprinzip und Umfang. Es ist erwähnenswert, dass heute in der Industrie mehr als 95 Prozent aller verwendeten Motoren Asynchronmaschinen sind. Sie sind aufgrund ihrer hohen Zuverlässigkeit weit verbreitet und können aufgrund ihrer Wartbarkeit sehr lange dienen.
Das Funktionsprinzip von Induktionsmotoren
Um zu verstehen, wie ein Elektromotor funktioniert, kannst du ein kleines Experiment machen. Dies erfordert natürlich ein spezielles Werkzeug. Installieren Sie den Hufeisenmagneten so, dass er vom Griff angetrieben wird. Wie Sie wissen, hat ein Magnet zwei Pole. Zwischen ihnen muss ein Zylinder aus Kupfer platziert werden. Mit der Erwartung, dass es sich frei um seine Achse drehen kann. Nun das Experiment selbst. Sie beginnen, den Magneten zu drehen, dies erzeugt ein Feld, dasbewegt sich. Im Inneren des Kupferzylinders treten Wirbelströme auf, die dem Magnetfeld entgegenwirken.
Dadurch beginnt sich der Kupferzylinder in die Richtung zu drehen, in der sich der Permanentmagnet bewegt. Außerdem ist seine Geschwindigkeit etwas geringer. Der Grund dafür ist, dass sich die Kraftlinien bei gleicher Geschwindigkeit nicht mehr mit dem Feld des Magneten schneiden. Das Magnetfeld dreht sich synchron. Aber die Geschwindigkeit des Magneten selbst ist nicht synchron. Und wenn Sie die Definition etwas kürzen, dann ist es asynchron. Daher der Name der elektrischen Maschine - ein asynchroner Elektromotor. Grob gesagt ist die AC-Motorsch altung ungefähr die gleiche wie im obigen Experiment. Nur das Magnetfeld wird von der Statorwicklung erzeugt.
Gleichstrommotoren
Sie unterscheiden sich etwas von Wechselstrom-Induktionsmotoren. Erstens hat es eine oder zwei Statorwicklungen. Zweitens ist die Methode zum Ändern der Rotordrehzahl etwas anders. Allerdings wird die Drehrichtung des Rotors durch Umpolung geändert (bei Asynchronmaschinen werden die Phasen des Netzes vertauscht). Sie können die Rotordrehzahl eines Gleichstrommotors ändern, indem Sie die an die Statorwicklung angelegte Spannung erhöhen oder verringern.
Ein Gleichstrommotor kann ohne die Erregerwicklung, die sich auf dem Rotor befindet, nicht betrieben werden. Die Spannung wird über eine Bürstenbaugruppe übertragen. Dies ist das unzuverlässigste Element des Designs. Bürsten aus Graphit verschleißen mit der Zeit und führen zum Ausfall. Motor muss repariert werden. Beachten Sie, dass AC- und DC-Motoren die gleichen Komponenten haben, sich aber in ihrem Design erheblich unterscheiden.
Design von Elektromotoren
Wie jede andere nichtstatische elektrische Maschine besteht ein Induktionsmotor aus zwei Hauptteilen - einem Stator und einem Rotor. Das erste Element ist fest, drei Wicklungen sind darauf platziert, die nach einem bestimmten Schema verbunden sind. Der Rotor ist beweglich, sein Design wird "Eichhörnchenkäfig" genannt. Der Grund für diesen Namen ist, dass der innere Aufbau einem Eichhörnchenrad sehr ähnlich ist.
Letzteres steckt natürlich nicht im Elektromotor. Der Rotor wird durch zwei auf dem Stator montierte Deckel zentriert. Sie haben Lager, die die Drehung erleichtern. Auf der Rückseite des Motors ist ein Laufrad installiert. Mit seiner Hilfe erfolgt die Kühlung der elektrischen Maschine. Der Stator hat Rippen, die die Wärmeableitung verbessern. Daher arbeiten AC-Motoren unter normalen thermischen Bedingungen.
Induktionsmotor Stator
Es ist erwähnenswert, dass der Stator moderner asynchroner Elektromotoren unausgedrückte Pole hat. Vereinfacht gesagt ist die Innenseite der gesamten Oberfläche vollkommen glatt. Um Wirbelstromverluste zu reduzieren, besteht der Kern aus sehr dünnen Stahlblechen. Diese Bleche liegen sehr eng beieinander und werden anschließend in einem Gehäuse aus fixiertwerden. Der Stator hat Nuten zum Verlegen von Wicklungen.
Die Wicklungen sind aus Kupferdraht. Ihre Verbindung erfolgt in einem "Stern" oder "Dreieck". Im oberen Teil des Gehäuses befindet sich eine kleine Abschirmung, die vollständig isoliert ist. Es enthält Kontakte zum Anschließen und Anschließen der Wicklungen. Darüber hinaus können Sie die Wicklungen mit in dieser Abschirmung installierten Jumpern verbinden. Mit dem Gerät des Wechselstrommotors können Sie die Wicklungen schnell an den gewünschten Stromkreis anschließen.
Induktionsmotorrotor
Ein wenig wurde schon über ihn gesagt. Es sieht aus wie ein Eichhörnchenkäfig. Die Rotorstruktur ist wie der Stator aus dünnen Stahlblechen zusammengesetzt. In den Nuten des Rotors befindet sich eine Wicklung, die jedoch unterschiedlich sein kann. Es kommt immer darauf an, ob Phasen- oder Kurzschlussläufer. Die gängigsten neueren Designs. Dicke Kupferstäbe passen ohne Isoliermaterial in die Nuten. Beide Enden dieser Stäbe sind durch Kupferringe verbunden. Manchmal werden Gussrotoren anstelle eines Käfigläufers verwendet.
Es gibt aber auch Wechselstrommotoren mit Phasenläufer. Sie werden viel seltener verwendet, hauptsächlich für Elektromotoren, die eine sehr hohe Leistung haben. Der zweite Fall, in dem Phasenrotoren in Elektromotoren verwendet werden müssen, ist die Erzeugung einer großen Kraft zum Zeitpunkt des Starts. Richtig, dafür müssen Sie einen speziellen Rheostat verwenden.
Methoden zum Starten eines Asynchronmotors
Das Starten eines Wechselstrom-Induktionsmotors ist einfach, schließen Sie einfach die Statorwicklungen an ein Dreiphasennetz an. Der Anschluss erfolgt über Magnetstarter. Dank ihnen können Sie den Start fast automatisieren. Auch die Umkehrung ist ohne große Schwierigkeiten möglich. In einigen Fällen ist es jedoch erforderlich, die Spannung zu reduzieren, die den Statorwicklungen zugeführt wird.
Dies geschieht durch die Verwendung eines "Dreiecks"-Verbindungsschemas. In diesem Fall erfolgt der Start, wenn die Wicklungen nach dem "Stern" -Schema verbunden sind. Mit zunehmender Drehzahl und Erreichen des Maximalwerts der Wicklung muss auf das "Dreieck" -Schema umgesch altet werden. In diesem Fall wird der Stromverbrauch um etwa das Dreifache reduziert. Es muss jedoch berücksichtigt werden, dass nicht jeder Stator normal funktionieren kann, wenn er nach dem „Dreieck“-Schema gesch altet wird.
Geschwindigkeitsregelung
In Industrie und Alltag werden Frequenzumrichter immer beliebter. Mit ihrer Hilfe können Sie die Rotationsgeschwindigkeit des Rotors mit einer leichten Handbewegung ändern. Es ist erwähnenswert, dass in den meisten Mechanismen Wechselstrommotoren in Verbindung mit Frequenzumrichtern verwendet werden. Damit können Sie den Antrieb feinabstimmen, ohne dass Magnetstarter verwendet werden müssen. Alle Steuerungen sind mit den Kontakten am Frequenzumrichter verbunden. Mit den Einstellungen können Sie die Beschleunigungszeit des Rotors des Elektromotors, seinen Stopp, die Zeit der Mindest- und Höchstgeschwindigkeit sowie viele andere Schutzmaßnahmen ändernFunktionen.
Schlussfolgerung
Jetzt weißt du, wie ein Wechselstrommotor funktioniert. Wir haben sogar das Design des beliebtesten Asynchronmotors untersucht. Es ist das billigste von allen, die auf dem Markt sind. Darüber hinaus müssen für den normalen Betrieb keine verschiedenen Hilfsgeräte verwendet werden. Insbesondere Rheostate. Und nur eine solche Ergänzung wie ein Frequenzumrichter kann den Betrieb eines asynchronen Elektromotors erleichtern und seine Fähigkeiten erheblich erweitern.
