Aufbau und Funktionsprinzip von Drehstrom-Asynchronmotoren. Aufbau und Funktionsprinzip von Asynchron-Elektromotoren

Strom ist nur deshalb zur beliebtesten Energieform geworden Elektromotor. Der Motor produziert einerseits elektrische Energie, wenn seine Welle in Rotation versetzt wird und andererseits in der Lage ist, elektrische Energie in Rotationsenergie umzuwandeln. Vor dem großen Tesla gab es alle Netzwerke Gleichstrom, und die Motoren sind dementsprechend nur konstant. Tesla nutzte Wechselstrom und baute einen Motor Wechselstrom. Gehe zu variabler Motor Es war notwendig, Bürsten loszuwerden - beweglicher Kontakt. Mit der Entwicklung der Elektronik erhielten Drehstrommotoren eine neue Qualität – die Drehzahlregelung durch Thyristorantriebe. Im Hinblick auf die Geschwindigkeitsregulierung sind Variablen den Konstanten unterlegen. Natürlich haben Schleifmaschinen Bürsten und einen Kommutator, aber hier war es einfacher, aber in Kühlschränken ist der Motor ohne Bürsten. Bürsten sind eine ziemlich unbequeme Sache und alle Hersteller teurer Geräte versuchen, dieses Problem zu umgehen.

Die Drahtstäbe des Käfigs sind normalerweise in einem bestimmten Winkel angeordnet, wie im nebenstehenden Bild gezeigt, um Risse und Geräusche zu vermeiden, die durch elektromagnetische Interferenzen zwischen den Statorzähnen und der Rotornut entstehen. Der Hauptnachteil des kurzen Käfigläufermotors besteht darin Anlaufdrehmoment nimmt im Verhältnis zum vom Stator aufgenommenen Strom ab.

Ein Rahmen ist die strukturelle Stütze eines Sets; Robuste Konstruktion aus Gusseisen, Stahl oder eingespritztem Aluminium, korrosionsbeständig und gerippt. Lamellenkern – Die Lamellen bestehen aus magnetischem Stahl und sind wärmebehandelt, um Eisenverluste zu minimieren.

Drehstrommotoren sind in der Industrie am weitesten verbreitet. Analog zu Motorkonstanten ist es allgemein anerkannt, dass ein Generator auch Pole hat. Ein Polpaar ist eine Wicklungsspule, die in Form eines Ovals auf eine Maschine gewickelt und in die Schlitze des Stators eingesetzt wird. Je mehr Polpaare vorhanden sind, desto niedriger sind die Motordrehzahlen und desto höher ist das Drehmoment an der Rotorwelle. Jede Phase hat mehrere Polpaare. Wenn der Stator beispielsweise 18 Nuten für die Wicklung hat, dann gibt es für jede Phase 6 Nuten, was bedeutet, dass jede Phase 3 Polpaare hat. Die Enden der Wicklungen werden zu einer Klemmleiste geführt, an der die Phasen entweder im Stern oder im Dreieck angeschlossen werden können. Auf dem Motor ist ein Datenschild aufgenietet, normalerweise „Stern/Dreieck 380/220 V“. Das bedeutet, dass Sie bei einer linearen Netzspannung von 380 V den Motor in Sternschaltung und bei linearen 220 V im Dreieck einschalten müssen. Am gebräuchlichsten ist die „Stern“-Schaltung. Diese Kabelanordnung ist im Motor versteckt und führt nur drei Enden der Phasen zu den Wicklungen.

Dreiphasenwicklung – drei gleiche Spulensätze bilden ein Dreiphasensystem, das an eine dreiphasige Stromversorgung angeschlossen ist. Wärmebehandelt, um Probleme wie Verformung und Ermüdung zu vermeiden. Lamellenkern – die Bleche haben die gleichen Eigenschaften wie die Statorbleche. Kurzschlussstäbe und -ringe – aus Aluminiumdruckguss in einem Stück gefertigt.

Weitere Teile des Drehstrom-Asynchronmotors: Abdeckung; Konditionierung; Deflektorabdeckung; Verbindungsbox; Terminals; Lager. Da die in den Statornuten befindlichen Wicklungen mit dreiphasigem Wechselstrom versorgt werden, wird im Stator ein magnetisches Feld erzeugt und somit induziert elektromotorische Kraft entsteht im Rotor aufgrund des magnetischen Wechselflusses, der den Rotor durchquert.

Alle Motoren werden über Füße oder einen Flansch an Maschinen und Geräten befestigt. Flansch – zur Montage des Motors auf der Rotorwellenseite im hängenden Zustand. Die Pfoten werden benötigt, um den Motor auf einer ebenen Fläche zu befestigen. Um den Motor zu befestigen, müssen Sie ein Blatt Papier nehmen, Ihre Pfoten auf dieses Blatt legen und die Löcher genau markieren. Anschließend befestigen Sie das Blech an der Oberfläche des Befestigungsmittels und übertragen die Maße. Wenn der Motor fest mit einem anderen Teil verbunden ist, müssen Sie ihn relativ zu Befestigungselement und Welle ausrichten und erst dann die Befestigung markieren.

Dank des Transformatoreffekts induziert das von den Statorwicklungen erzeugte Magnetfeld Ströme im Rotor, so dass bei der Wechselwirkung beider Magnetfelder ein Konjugat entsteht, das die Maschine in Rotation versetzt, also die mechanische Leistung beträgt grundsätzlich in das Drehmoment umgewandelt, das der Motor an der Rotorwelle erzeugt. Das Konjugat ist eine direkte Folge des Effekts.

Dreiphasige Statorstromversorgung. Räumliche Verteilung der Wicklungen über den Statorumfang. Stator: Die Spulen sind um 120° versetzt und in einem Dreieck verbunden. Das vom Stator erzeugte Feld dreht sich, das heißt, es entsteht eine Rotationsbewegung. Das durch die induzierten Ströme im Rotor erzeugte Feld hat die gleiche Charakteristik und folgt immer dem rotierenden Feld des Stators.

Motoren kommen am häufigsten vor verschiedene Größen. Wie größere Größen und Masse, also stärkerer Motor. Unabhängig von ihrer Größe sind sie innen alle gleich. Auf der Vorderseite lugt ein Schaft mit Schlüssel hervor, auf der anderen Seite ist die Rückseite mit einem Overlay-Plattengehäuse abgedeckt.

Die Anzahl der Pole, die einen Luftspalt ergeben, hängt wiederum von der Anzahl der Wicklungen pro Phase im Stator ab. Somit hängt die Winkelgeschwindigkeit des Drehfeldes, Synchrongeschwindigkeit genannt, neben der Netzfrequenz von der sogenannten Polzahl der Maschine ab. Die Polzahl gibt an, wie viele räumlich versetzte Wicklungen im Stator von der gleichen Phasenspannung versorgt werden.

Wenn beispielsweise 3 Wicklungen in einem Bogen von 180° angeordnet sind und die restlichen 3 Wicklungen die restlichen 180° einnehmen, spricht man von einer 4-poligen Maschine. Entstehung eines Drehfeldes in einer vierpoligen Maschine. Das rotierende Feld hat zwei Nordpole und zwei Südpole, die symmetrisch und abwechselnd verteilt sind.

Gewöhnlich Klemmenblöcke werden in Kästen am Motor eingesetzt. Dies ermöglicht eine bequeme Installation, aber aufgrund vieler Faktoren sind solche Pads nicht verfügbar. Daher erfolgt alles mit zuverlässiger Verdrehung.

Auf dem Typenschild sind Motorleistung (0,75 kW), Drehzahl (1350 U/min), Netzfrequenz (50 Hz), Dreieck-Sternspannung (220/380) und Koeffizient angegeben nützliche Aktion(72 %), Leistungsfaktor (0,75).

Die vorherige Abbildung veranschaulicht diese Situation. Aufgrund der Kreissymmetrie der Maschine wurde festgestellt, dass das resultierende Feld, das im Luftspalt der Maschine sichtbar ist, die resultierenden Pole um 90 Grad zueinander versetzt zeigt. Das Ergebnis in der Mitte des Geräts ist jedoch immer Null, entscheidend ist jedoch der im Luftspalt vorhandene Fluss.

Wenn sich der Rotor mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Drehfeld drehen kann, entspricht eine vollständige Drehung der Versorgungsspannungen einer Drehung der Welle um 180 Grad. Beachten Sie in der folgenden Abbildung, wie die Spulen übereinander am Umfang des Stators angebracht sind.

Der Wicklungswiderstand und der Motorstrom werden hier nicht angezeigt. Der Widerstand ist bei Messung mit einem Ohmmeter recht gering. Ein Ohmmeter misst den aktiven Anteil, berührt aber nicht den reaktiven Anteil, also die Induktivität. Beim Einschalten des Motors steht der Rotor still und die gesamte Energie der Wicklungen wird auf ihn übertragen. Der Strom übersteigt in diesem Fall den Nennstrom um das 3- bis 7-fache. Dann beginnt der Rotor unter dem Einfluss der Rotation zu beschleunigen Magnetfeld Die Induktivität wächst und wächst Reaktanz und der Strom sinkt. Je kleiner der Motor ist, desto höher ist sein Wirkwiderstand (200 - 300 Ohm) und desto weniger Angst hat er vor einem Phasenausfall. Große Motoren haben kleine aktiver Widerstand(2 - 10 Ohm) und Phasenverlust ist für sie tödlich.

Einbau von Statorwicklungen in eine 4-polige Maschine. Einleitung Entwicklung von Lackleitern, Papier, synthetischen Isolierfolien, Magnetplatten, Aluminiumlegierungen und Kunststoffmaterialien trugen dazu bei, das Gewichts-Leistungs-Verhältnis von Elektromotoren zu reduzieren. Betrachtet man das Gewicht eines Motors gleicher Leistung im Laufe der Zeit, kann man nachweisen, dass der aktuelle Motor nur 8 % des Gewichts seines Vorgängers in 5 Einleitung hat. Diese technologische Entwicklung ist hauptsächlich durch die Entwicklung neuer Technologien gekennzeichnet Isoliermaterialien die mehr unterstützen hohe Temperatur. Heute sind in fast allen Industrie-, Gewerbe- und Wohngebäuden Elektromotoren vorhanden. Beispiele hierfür sind die winzigen Motoren, die Computerfestplatten antreiben, die vielen Motoren, die unsere Technologie antreiben, und die riesigen Motoren, die Pumpen, Kompressoren, Lüfter, Mühlen, Extruder und unzählige andere Anwendungen steuern. 6 Einleitung Das technologische Universum der Elektromotoren 7 Designmerkmale Alle Elektromotoren haben mehrere gemeinsame Elemente. Darüber hinaus weist jeder Motortyp bestimmte spezifische Elemente auf, die ihn charakterisieren. Diese Wicklung kann je nach Leistung des Motors für Hoch- oder Niederspannung ausgelegt werden. 14 Konstruktionsmerkmale Statorwicklung 15 Konstruktionsmerkmale Der Rotor ist ein rotierender Teil der Maschine, bestehend aus Kern, Wicklung und Welle. Der Rotorkern erfüllt die gleichen magnetischen Funktionen wie der Statorkern und besteht ebenfalls aus Eisenlamellen, die einen Zylinder mit Rillen am Außenumfang bilden. 16 Design-Merkmale Die Anzahl der Stator- und Rotornuten ist unterschiedlich und die Rotornuten sind relativ zur Achse geneigt. Durch die Verwendung dieser beiden Vorrichtungen wird verhindert, dass die Zähne des Stators und des Rotors kollidieren, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Flussflusses minimiert wird, was das Starten in dieser Position erschwert und bei laufendem Motor ein ungleichmäßiges Ringgeräusch mit magnetischem Rauschen erzeugt. 17 Konstruktionsmerkmale Zwischen dem Statorkern und dem Rotor befindet sich ein kleiner Luftbereich, ein Luftspalt, der es dem Rotor ermöglicht, sich frei zu drehen. Diese Stäbe sind an jedem Ende durch Ringe dauerhaft kurzgeschlossen. Das Set aus Stäben und Ringen ähnelt einem weißen Karomuster. 19 Konstruktionsmerkmale Eichhörnchenringrotor 20 Konstruktionsmerkmale Laufrad aus eingespritztem Aluminium 21 Konstruktionsmerkmale Stabrotor 22 Konstruktionsmerkmale Radialstabrotor Lüftungskanäle 23 Konstruktionsmerkmale Der Spiralrotor hat eine emaillierte Wicklung Kupferkabel, ähnlich wie beim Stator, in den Nuten des Rotorkerns verteilt. Die Anschlüsse sind mit drei leitfähigen Ringen verbunden, die voneinander und von der Welle isoliert sind. Diese Ringe stehen über die Hände mit einem externen dreiphasigen Rheostat in Kontakt. Die Funktion eines an die Rotorwicklungen angeschlossenen Anlaufwiderstands besteht darin, bei Hochleistungsmotoren hohe Anlaufströme zu reduzieren. 24 Konstruktionsmerkmale Rotoren wickeln 25 Konstruktionsmerkmale Rotoren wickeln 26 Funktionsprinzip Für den idealen Betrieb eines dreiphasigen Induktionsmotors benötigen wir zusätzlich zum Motor ein dreiphasiges Wechselstromsystem. Da sie proportional sind, sind ihre Ströme außerdem um 120° phasenverschoben. 31 Funktionsprinzip Dreiphasenfeld 32 Funktionsprinzip Resultierendes Magnetfeld 33 Funktionsprinzip Wenn eine dreiphasige Wicklung erregt wird Dreiphasenströme, ein „rotierendes Feld“, als ob es ein Paar rotierender Pole konstanter Intensität gäbe. Dieses durch die dreiphasige Statorwicklung erzeugte Drehfeld induziert Spannungen in den Rotorstäben, die Ströme und damit ein Feld im Rotor mit entgegengesetzter Polarität im Drehfeld erzeugen. Da sich entgegengesetzte Felder anziehen und das Statorfeld rotiert, tendiert der Rotor dazu, der Rotation dieses Feldes zu folgen. Der Stator entwickelt dann ein Konjugat, das ihn in Rotation versetzt und so die Last aktiviert. 34 Funktionsprinzip Synchrondrehzahl Die Synchrondrehzahl eines Motors wird durch die Drehzahl des Drehfeldes bestimmt, die von der Anzahl der Motorpole und der Netzfrequenz abhängt, in Zyklen pro Sekunde. Das rotierende Feld durchläuft in jedem Zyklus ein Polpaar. Daher beträgt die Feldgeschwindigkeit: 35 Funktionsprinzip Formel zur Berechnung der Synchronrotation 36 Berechnung der Synchrongeschwindigkeit Berechnen Sie die Synchronrotation eines 6-poligen Motors für ein 60-Hz-Netzwerk 37 Synchronrotation Die Anzahl der Pole des Motors muss immer gerade sein bilden Polpaare. Die folgende Tabelle zeigt einige der häufigsten Synchrongeschwindigkeiten: 38 Synchrone Rotation Bei zweipoligen Motoren bewegt sich das Feld in jedem Zyklus um eine Umdrehung. Somit entsprechen elektrische Sorten den mechanischen Sorten. Bei Motoren mit mehr als zwei Polen ergibt sich, gemessen an der Anzahl der Pole, ein kleinerer „geometrischer“ Spin. Dieser Faktor ist eine kontinuierliche Überlastung, also eine Leistungsreserve, die dem Motor die nötige Widerstandsfähigkeit verleiht Bessere Arbeit unter ungünstigen Bedingungen. 40 Betriebsfaktor Der Betriebsfaktor sollte nicht mit einer sofortigen Überlastung über mehrere Minuten verwechselt werden, da Motoren typischerweise 15 Sekunden lang eine Überlastung von bis zu 60 % aushalten. Schlupf Wenn sich der Motor mit einer Geschwindigkeit dreht, die sich von der Drehzahl unterscheidet, also von der Geschwindigkeit des Drehfeldes abweicht, „schneidet“ die Rotorwicklung die magnetischen Feldlinien des Feldes und induzierte gemäß den Gesetzen des Elektromagnetismus Ströme wird darin zirkulieren. Je höher die Last, desto höher ist das zum Antrieb erforderliche Drehmoment. Um das Konjugat zu erhalten, muss der Geschwindigkeitsunterschied größer sein, damit die induzierten Ströme und resultierenden Felder größer werden. Daher dreht sich der Motor mit zunehmender Last. 42 Schlupf Wenn die Last Null ist, dreht sich der Rotor mit synchroner Drehung. Der Unterschied zwischen Motordrehzahl und Synchrondrehzahl wird als Schlupf bezeichnet und kann als „U/min“, als Bruchteil der Synchrondrehzahl oder als Prozentsatz davon ausgedrückt werden. Es wird geschätzt, dass 90 % der hergestellten Motoren Induktionsmotoren sind. . Der Antrieb der Maschinen erfolgt in der Regel durch Asynchronmotoren, die mit dreiphasigem Wechselstrom, einphasig, zweiphasig versorgt werden.

Die Formel zur Berechnung des Motorstroms lautet wie folgt.

Wenn Sie die Werte für den zu zerlegenden Motor ersetzen, erhalten Sie den folgenden aktuellen Wert. Dabei ist zu berücksichtigen, dass der resultierende Strom in allen drei Phasen gleich ist. Hier wird die Leistung in kW (0,75), die Spannung in kV (0,38 V), der Wirkungsgrad und der Leistungsfaktor ausgedrückt – in Bruchteilen von Eins. Der resultierende Strom wird in Ampere angegeben.

Sie sind sehr langlebig und kostengünstig und erfordern nur einen sehr geringen Wartungsaufwand. Sie bestehen aus zwei Einzelteile. Der Stator ist der stationäre Teil des Motors, an dessen Rahmen ein Kranz aus mit Aussparungen versehenen Stahlplatten befestigt ist. In diesem sind Spulen mit geeignetem Querschnitt verteilt und bilden einen Wicklungssatz, dessen Anzahl der Anzahl der Phasen des Stromversorgungsnetzes entspricht.

Der Rotor ist der bewegliche Teil des Motors, der überträgt mechanische Kraft Die sich bewegende Maschine ist innerhalb des Stators platziert und besteht aus einem Stapel von Stahlblechen, die einen Zylinder bilden, der auf der Motorwelle montiert ist. Die gebräuchlichsten davon sind Kurzschlussläufer und gewickelte Rotoren.

Die Demontage des Motors beginnt mit dem Abschrauben des Laufradgehäuses. Das Gehäuse ist für die Sicherheit des Personals erforderlich – um zu verhindern, dass die Hände in das Laufrad stecken bleiben. Es gab einen Fall, in dem ein Arbeitssicherheitsingenieur, der Studenten eine Dreherei zeigte, sagte: „Aber so kann man das nicht machen“, seinen Finger in ein Loch im Gehäuse steckte und auf ein rotierendes Laufrad stieß. Der Finger wurde abgeschnitten, der Schüler erinnerte sich gut an die Lektion. Alle Laufräder sind mit Gehäusen ausgestattet. Bei Betrieben mit geringer Rentabilität wird neben dem Gehäuse auch das Laufrad ausgebaut.

Das Laufrad wird mit einer Montageplatte auf der Welle befestigt. Bei großen Motoren besteht das Laufrad aus Metall, bei kleinen Motoren aus Kunststoff. Um es zu entfernen, müssen Sie die Ranke der Platte biegen und mit einem Schraubendreher vorsichtig von beiden Seiten abziehen und vom Schaft abziehen. Wenn das Laufrad kaputt geht, müssen Sie unbedingt ein neues einbauen, denn sonst wird die Kühlung des Motors gestört, was zu einer Überhitzung und letztendlich zum Ausfall der Motorisolierung führt. Das Laufrad besteht aus zwei Blechstreifen. Die Dose wird in Halbringen um den Rotor gebogen, mit zwei Schrauben und Muttern festgezogen, sodass sie fest auf der Welle sitzt, und die freien Enden der Dose werden gebogen. Sie erhalten ein Laufrad mit vier Flügeln – günstig und gut gelaunt.

Ein wichtiges Element ist die Passfeder auf der Motorwelle. Der Schlüssel wird verwendet, um den Rotor in der Landehülse oder im Getriebe zum Vibrieren zu bringen. Der Keil verhindert, dass sich der Rotor relativ zum Sitzelement dreht. Das Einschlagen eines Dübels ist eine heikle Angelegenheit. Persönlich schiebe ich das Zahnrad zuerst ein wenig auf den Rotor, fahre es 1/3 voll und stecke dann erst den Schlüssel ein und hämmere ihn ein wenig ein. Dann baue ich das gesamte Getriebe mit dem Schlüssel zusammen. Bei dieser Methode kommt der Schlüssel nicht andersherum heraus. Hier geht es darum, die Nut für den Schlüssel zu schneiden. Auf der Seite, die dem Motorgehäuse am nächsten liegt, sieht die Nut für den Schlüssel wie eine Rutsche aus, entlang derer der Schlüssel sehr sanft und leicht herausgleitet. Es gibt andere Arten von Nuten – geschlossen mit einem ovalen Schlüssel, häufiger sind jedoch quadratische Schlüssel.

Auf beiden Seiten der Abdeckungen befinden sich Schrauben. Um den Motor weiter zu zerlegen, müssen Sie ihn abschrauben und in ein Glas geben, um ihn nicht zu verlieren. Diese Schrauben befestigen die Abdeckungen am Stator. Die Lager sitzen fest in den Abdeckungen. Nach dem Lösen aller Schrauben sollten sich die Abdeckungen lösen, aber sie haften und sitzen sehr fest. Greifen Sie nicht mit Brecheisen oder Schraubenziehern an den Ohren, um das Gehäuse zu sichern und die Abdeckungen abzureißen. Obwohl die Abdeckungen aus Duraluminium oder Gusseisen bestehen, sind sie sehr spröde. Am einfachsten ist es, durch eine Bronzeverlängerung auf die Welle zu schlagen oder den Motor anzuheben und auf einer harten Oberfläche hart auf die Welle zu schlagen. Der Abzieher kann auch die Deckel zerbrechen.

Wenn die Deckel nachgeben, ist alles in Ordnung. Einer wird gut funktionieren, der andere muss mit einem Stock durch den Motor geschlagen werden. Die Lager müssen mit einem Stock von der Rückseite der Abdeckung herausgeschlagen werden. Wenn das Lager nicht in der Abdeckung sitzt, sondern baumelt, müssen Sie einen Kern nehmen und die gesamte Lagersitzfläche ausstanzen. Anschließend das Lager befüllen. Das Lager darf kein Schlagen oder Knarren verursachen. Bei Reparaturen empfiehlt es sich, die geschlossenen Lager mit einem Messer zu öffnen, das alte Fett zu entfernen und neues Fett auf 1/3 des Volumens aufzufüllen.

Der Stator eines Wechselstrom-Induktionsmotors ist von innen mit Wicklungen bedeckt. Von der Seite des Schlüssels am Rotor aus gelten diese Wicklungen als Wicklungen und diese befinden sich vor dem Motor. Alle Enden der Spulen kommen zu den vorderen Wicklungen und hier sind die Spulen in Gruppen zusammengefasst. Um die Wicklungen zusammenzubauen, müssen Sie die Spulen wickeln, isolierende Abstandshalter in die Nuten des Stators einsetzen, die den Stahlstator vom isolierten Kupferdraht der Wicklung trennen, die Wicklungen verlegen und sie mit einer zweiten Isolationsschicht abdecken und Wicklungen mit Isolierstäben fixieren, Wicklungsenden verschweißen, Isolierung darüber ziehen, Enden herausführen. Zum Anlegen der Spannung den gesamten Stator in einem Lackbad einweichen und den Stator im Ofen trocknen.

Der Rotor eines asynchronen Wechselstrommotors ist kurzgeschlossen – es gibt keine Wicklungen. Stattdessen ein Satz Transformatorstahl runder Abschnitt mit asymmetrischer Form. Man erkennt, dass die Rillen spiralförmig verlaufen.

Eine der Methoden zum Starten eines Dreiphasen-Linearspannungsmotors aus einem Zweileiter-Phasenspannungsnetz besteht darin, einen Arbeitskondensator zwischen die beiden Phasen zu schalten. Leider kann der Arbeitskondensator den Motor nicht starten, Sie müssen den Motor an der Welle drehen, aber das ist gefährlich, aber Sie können parallel zum Arbeitskondensator einen zusätzlichen einschalten Anlaufkondensator. Mit dieser Vorgehensweise startet der Motor. Wenn jedoch die Nenndrehzahl erreicht ist, muss der Anlaufkondensator abgeklemmt werden, so dass nur noch der funktionierende Kondensator übrig bleibt.

Der Arbeitskondensator wird mit einer Rate von 22 μF pro 1 kW Motor ausgewählt. Der Startkondensator wird dreimal so groß gewählt wie der Arbeitskondensator. Wenn ein 1,5-kW-Motor vorhanden ist, dann ist Cp = 1,5 * 22 = 33 µF; Sp = 3*33 = 99 uF. Sie benötigen lediglich einen Papierkondensator mit einer Spannung von mindestens 160 V bei Wicklungsschaltung in Stern und 250 V bei Wicklungsschaltung in Dreieck. Es ist zu beachten, dass es besser ist, die Wicklungen sternförmig zu verbinden – mehr Leistung.

Die Chinesen stehen nicht vor dem Problem der Zertifizierung oder Registrierung, daher werden alle Neuerungen aus den Magazinen „Radio“ und „Modelist Kstruktor“ sofort umgesetzt. Hier handelt es sich beispielsweise um einen Drehstrommotor, der bei 220 V und im Automatikmodus eingeschaltet werden kann. Zu diesem Zweck befindet sich neben den vorderen Wicklungen eine hufeisenförmige Platte mit einem Öffnerkontakt.

IN Verteilerkasten Anstelle der Klemmleiste werden Kondensatoren eingesetzt. Einer bei 16 uF 450 V funktioniert, der zweite bei 50 uF 250 V startet. Warum es einen solchen Spannungsunterschied gibt, ist unklar, offenbar haben sie geschoben, was da war.

Auf dem Motorrotor befindet sich ein federbelastetes Kunststoffstück, das unter dem Einfluss der Zentrifugalkraft auf den hufeisenförmigen Kontakt drückt und den Startkondensatorkreis öffnet.

Es stellt sich heraus, dass beim Einschalten des Motors beide Kondensatoren angeschlossen sind. Der Rotor dreht sich bis zu einer bestimmten Geschwindigkeit, bei der die Chinesen den Start als abgeschlossen betrachten, sich die Platte am Rotor bewegt, auf den Kontakt drückt und den Startkondensator abschaltet. Wenn Sie den Startkondensator angeschlossen lassen, wird der Motor überhitzen.

Um den Motor aus einem 380-V-System zu starten, müssen Sie die Kondensatoren abklemmen, die Wicklungen läuten und die dreiphasige Netzspannung daran anschließen.

Allen viel Glück.

Ein Elektromotor ist ein Gerät, das aus dem Verteilungsnetz empfangene elektrische Energie in umwandelt mechanische Energie Drehung. Jeder Elektromotor besteht aus einem Gehäuse, das das Gerät vor Staub und Feuchtigkeit schützt, einem fest mit dem Gehäuse verbundenen stationären Teil (Stator) mit stationären Wicklungen und Magnetkreisen sowie einem rotierenden Teil, dem Rotor. Der Rotor ist starr auf einer Welle montiert, die sich in zwei Lagereinheiten (vorne und hinten) dreht, das Ende der Welle ist herausgeführt und verfügt über eine Keilnut zur Befestigung von Riemenscheiben oder Antriebsrädern.

Die Lagereinheiten befinden sich in zwei abnehmbaren Deckeln, die das Gehäuse an den Enden abdecken und durch lange Stifte (meist drei oder vier) zusammengezogen werden. Am hinteren Ende der Welle ist ein Lüfterrad angebracht, das zum Anblasen und Kühlen der Wicklungen dient. Der Lüfter ist mit einer Abdeckung mit Löchern für den Luftauslass abgedeckt. An der Außenseite des Gehäuses ist eine Anschlussdose angebracht, in der sich Anschlussklemmen befinden. Die Box ist hermetisch (durch eine Gummidichtung) mit einem Deckel verschlossen, um die Anschlussklemmen vor Feuchtigkeit und Staub zu schützen.

Das Design des Elektromotors ist sehr praktisch für Wartung und Reparatur – der Motor lässt sich leicht zerlegen, sodass alle Teile zugänglich sind, und zusammengebaut werden.

Funktionsprinzip eines Drehstrommotors

Einer der Hauptvorteile Dreiphasensystem Stromversorgung besteht darin, dass ein solches System aufgrund der Phasenverschiebung der Sinuskurven von Strom und Netzspannung um 120 Grad in der Lage ist, ein „rotierendes“ elektromagnetisches Feld zu erzeugen. Platzieren wir drei Wicklungen mit einem weichmagnetischen Kern (das ist ein Material, das sich leicht, also mit minimalen Verlusten, umkehren lässt), auf einem stationären Stator und legen Spannung an die Wicklungen in Reihe an drei Phasen, dann beginnt der Wicklungsstrom, die Kerne zu magnetisieren, wodurch sozusagen ein im Kreis verlaufendes Magnetfeld entsteht. Dieses Feld pulsiert in jedem Kern sinusförmig und erzeugt in allen dreien einen Rotationseffekt.

Sie können auch die Winkelgeschwindigkeit der Drehung des Magnetfelds mit drei Wicklungen berechnen, die in einem Kreis von 120 Grad angeordnet sind; sie entspricht der Frequenz des Wechselstroms – 50 Hertz oder 50 Umdrehungen pro Sekunde. Um zu den üblichen Umdrehungen pro Minute zu gelangen, die die Drehzahl einer Elektromotorwelle messen, müssen wir 50 Umdrehungen pro Sekunde mit 60 (die Anzahl der Sekunden in einer Minute) multiplizieren, wir erhalten 3.000 Umdrehungen pro Minute (U/min). .

Beachten Sie, dass die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfelds im Stator leicht durch rein konstruktive Methoden reduziert werden kann, beispielsweise indem nicht drei, sondern sechs Wicklungen um einen Kreis herum angeordnet werden (was sechs Magnetpole ergibt) und sie im Winkel von 60 Grad entlang des Kreises platziert werden , wobei die Wicklungen 1 und 4 mit einer Phase, 2 und 5 mit der anderen und die 3. und 6. mit der dritten Phase verbunden sind. Dann verringert sich die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfeldes um die Hälfte und beträgt 1500 U/min. Indem wir die Anzahl der Magnetpole auf 12 erhöhen und sie in einem Abstand von 30 Grad zueinander platzieren, reduzieren wir die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfelds erneut um die Hälfte – auf 750 U/min.

Denken Sie daran, dass Wechselstrommotoren mit einer Drehzahl arbeiten, die von der Netzfrequenz abhängt. Und für jede Frequenz gibt es eine eigene Geschwindigkeitsreihe, und die Werte der Terme der Reihe sind Vielfache einer Zahl, zum Beispiel zwei. (Lassen Sie uns festlegen, dass es andere Multiplizitätszahlen geben kann, zum Beispiel – 3)

Synchron-Elektromotoren

Wenn wir es nun als Rotor auf der Motorwelle befestigen Dauermagnet B. mit zwei Polen, dann beginnt sich die Welle in einem magnetischen Wanderfeld mit der Geschwindigkeit des Feldes zu drehen. Solche Motoren werden Synchronmotoren genannt.

Manchmal werden Motoren mit Permanentmagnet als Rotor verwendet; in der Regel handelt es sich dabei um Motoren mit geringer Leistung, beispielsweise ist der Motor einer Kreiselpumpe so ausgelegt. Waschmaschine. Für leistungsstarke Motoren ist es jedoch schwierig, einen leistungsstarken Permanentmagneten herzustellen; es ist viel einfacher, einen Elektromagneten zu verwenden. Der Rotor ist in diesem Fall ein speziell geformter Kern aus weichmagnetischen Stahlplatten, auf den eine Wicklung gewickelt ist.

Der Rotorwicklung wird Strom aus dem Netzwerk über ein Gerät namens Kollektor zugeführt. Der Kollektor besteht aus Kupfer, zwei oder drei voneinander isoliert (z Dreiphasenwicklung) Ringe auf der Welle, die von federbelasteten Kohlebürsten berührt werden. Die Ringe werden mit dem Anfang und Ende der Wicklung verbunden. Den Bürsten wird Spannung aus dem Netz zugeführt und über Schleifringe gelangt sie in die Rotorwicklung. Einen solchen Elektromotor nennt man Synchronmotor, weil er eine Drehzahl hat gleich der Zahl Umdrehungen des rotierenden Magnetfelds des Stators.

(Ein synchroner Wechselstrommotor für Zweiphasen- und Mehrphasennetze wurde von N. Tesla, einem amerikanischen Wissenschaftler und Erfinder, patentiert.)

Kommutatoren für Elektromotoren haben jedoch eine Reihe von Nachteilen: Kohlebürsten entzünden sich im Betrieb (was in einer explosionsgefährdeten Umgebung besonders unangenehm ist), brennen durch, wodurch der Kontakt verloren geht (die Ringe müssen regelmäßig von Kohlenstoffablagerungen gereinigt werden). Die Bürsten nutzen sich ab und müssen ausgetauscht werden. Manchmal bleiben die Bürsten an den Federn hängen und der Kontakt geht verloren.

Asynchrone Elektromotoren

Der erfinderische Gedanke funktionierte weiter, und unser Landsmann M. O. Dolivo-Dobrovolsky kam auf eine Möglichkeit, den Kollektor loszuwerden; er schlug vor, die Rotorwicklung in Form von kurzgeschlossenen Windungen herzustellen, deren Strom dadurch angeregt würde magnetisches Wechselfeld des Stators. Strukturell bestand die Rotorwicklungslösung aus zwei Ringen, die durch Querleiter miteinander verbunden waren, wie ein „Eichhörnchenrad“ – ein bekanntes „Spielzeug“ für ein Tier, in dem ein Eichhörnchen endlos laufen kann. Ein solcher Motor wurde Käfigläufermotor genannt.

Das funktioniert so: Im Moment des Starts erregt das magnetische Wechselfeld des Stators einen starken Strom in den Leitern des „Eichhörnchenrads“, der den Rotorkern magnetisiert und dieser von den Statormagneten angezogen wird und startet rotieren. Da es für das Auftreten von Strom in den geschlossenen Windungen des Rotors erforderlich ist, dass sich das Magnetfeld ändert (bei synchroner Drehung des Rotors ändert sich das auf den Rotor wirkende laufende Magnetfeld des Stators nicht auf den Rotor), ist der Rotor rotiert mit einer etwas geringeren Geschwindigkeit als das Magnetfeld des Stators. Aufgrund dieser „Verzögerung“ wurde ein solcher Motor als Asynchronmotor bezeichnet. Und der Unterschied in der Drehung des Rotors relativ zum Magnetfeld des Stators wird als Schlupf bezeichnet.

Der Schlupf eines Asynchronmotors ist ein variabler Wert; im Moment des Starts ist er maximal, dann beginnt er abzunehmen und im Leerlauf wird er minimal (ca. 3 %). Bei Belastung der Welle nimmt der Rotorschlupf zu und nimmt mit zunehmender Belastung zu (maximal 7 %). Wenn wir uns die Passdaten ansehen Asynchronmotoren– dann werden wir sehen, dass die im Reisepass und auf dem Motorschild angegebene Nenndrehzahl des Motors immer niedriger sein wird als die von uns zuvor ermittelten Werte – statt 3.000 U/min sind es etwa 2850, statt 1500 1470, statt 750 - 725. Dieser Unterschied bestimmt den Schlupf.

Drehstrom-Asynchronmotor mit Käfigläufer

Die Konstruktion dieses Motors erwies sich als so erfolgreich, dass heute die überwiegende Mehrheit der Elektroantriebe weltweit auf Basis von asynchronen Drehstrommotoren mit Käfigläufer hergestellt wird. Aus diesem Grund bemühen sich Eigentümer von Grundstücken, die über Geräte mit Elektroantrieb verfügen – Pumpen, Elektrosägen, verschiedene Maschinen usw. –, „drei Phasen“ für sich selbst durchzuführen.

Vorteile dieser Motoren:

Außergewöhnliche Einfachheit, Zuverlässigkeit und Haltbarkeit.
Einfache Wartung und Reparatur von Motoren.
Die Möglichkeit, die Drehrichtung des Rotors durch einfaches Vertauschen zweier Phasendrähte zu ändern.
Die Möglichkeit, im Generatormodus zu arbeiten, was den Einsatz elektromagnetischer Bremsen ermöglicht, bei denen der Motor beginnt, Energie an das Netzwerk abzugeben.

Allerdings kann dieser Vorteil auch ein Nachteil sein. Beim Austausch von Stromkabeln und Steckdosen müssen Sie unbedingt vorgehen Besondere Aufmerksamkeit Achten Sie beim Anschließen auf das Gerät. Es ist nicht ungewöhnlich, dass solche Fälle wie in aufgetreten sind Kindergarten als es ersetzt werden musste Stromkabel zu einem mächtigeren. Nach Beendigung der Arbeit stellten die Fleischwolfe und Gemüseschneider in der Küche ihre Arbeit ein, da ihre Arbeitswellen begannen, sich in die entgegengesetzte Richtung zu drehen. Und in der Wäscherei war die Mechanik der Bügeltrommel komplett blockiert. Und das alles, weil bei der Installation des Kabels einige zwei Phasendrähte vertauscht wurden.

Beim Dirigieren Installationsarbeit Dies muss berücksichtigt und bei jedem unkritischen Motor stets auf die korrekte Phasenlage der Kabel überprüft werden. Denn es gibt Geräte, die bei falscher Phasenlage ausfallen können.

Nachteile von asynchronen Elektromotoren

Doch neben den Vorteilen haben diese Motoren natürlich auch Nachteile. Dies ist zum einen ein großer Anlaufstrom, der den Nennstrom um das 4- bis 5-fache übersteigt. Letzteres muss bei der Installation von Leistungsschaltern für den Motor berücksichtigt werden – installieren Sie Leistungsschalter der Klasse „D“. Und zweitens geringes Drehmoment an der Welle beim Anlauf. Bei einigen Mechanismen mit hoher Trägheit ist der Einbau eines leistungsstärkeren Motors als erforderlich erforderlich.

Anschluss und Betrieb eines Drehstrom-Elektromotors

Nun zum Anschluss von Drehstrommotoren an das Netzwerk. Im Schaltkasten am Motor werden die Enden von drei Wicklungen an sechs Klemmen angeschlossen. Außerdem gibt es eine zusätzliche Klemme für den Neutralleiter. Der Erdungsanschluss kann sich am Motorgehäuse in der Nähe der Montagelaschen oder des Flansches befinden.

Die Wicklungen können auf zwei Arten angeschlossen werden, im sogenannten „Stern“ oder „Dreieck“.
Die Anfänge der Wicklungen im Motor im Klemmenkasten sind üblicherweise mit C1, C2 und C3 gekennzeichnet. Die Enden der Wicklungen sind C4, C5 bzw. C6. Dementsprechend erfolgt die Sternschaltung wie folgt: Die Enden der Wicklungen werden durch eine Brücke miteinander verbunden, die Klemmen C1, C2 und C3 werden jeweils angeschlossen Phasendrähte L1, L2 und L3.

Manchmal sind die Enden der Wicklungen mit dem Neutralleiter verbunden, dies ist jedoch nicht notwendig, da die Belastung über die Phasen im Motor gleichmäßig ist und kein Strom durch den Neutralleiter fließt.

Bei einer Dreieckschaltung sind die Enden und Anfänge der Wicklungen in Reihe geschaltet und die Phasen werden den Verbindungspunkten zugeführt. Das heißt, C1, C5 und L1 sind verbunden; C2, C6 und L2; C3, C4 und L3. Der Neutralleiter wird nicht verwendet.

Es ist zu berücksichtigen, dass bei einer Sternschaltung die Statorwicklungen erhalten bleiben Phasenspannung und bei Verbindung durch ein Dreieck linear, was 1,7-mal höher als die Phase ist. Dies muss bei der Überprüfung der Markierungen am Motor berücksichtigt werden, wo es angegeben ist – Motor 220/380 oder 127/220. Letzter Motor V Dreiphasennetz Es ist sehr wahrscheinlich, dass 220/380 durchbrennt.

Das eine oder andere Anschlussschema bietet keine besonderen Vorteile, mit Ausnahme der Leistungssteigerung bei Dreieckschaltung aufgrund des Betriebs bei einer höheren Netzspannung. Dies hat jedoch zur Folge, dass bei einer Dreieckschaltung der Einschaltstrom deutlich höher ist als bei einer Sternschaltung. Um es zu senken, wird manchmal eine Relaismaschine verwendet, die im Moment des Starts die Wicklungen mit einem Stern verbindet und dann die Verbindung auf ein Dreieck umschaltet.

Betrieb eines Drehstrom-Asynchronmotors mit Kurzschlussläufer bei Ausfall einer Phase

Eine Frage von rein praktischem Interesse ist, was mit einem Drehstrom-Asynchronmotor passiert, wenn eine der Phasen ausfällt.
Geschieht dies bei laufendem Motor, läuft der Motor bei jeder Art von Wicklungsanschluss weiter. Allerdings wird seine Leistung um etwa die Hälfte reduziert. Und bleibt die Belastung maximal, ist eine Überhitzung der Betriebswicklungen vorprogrammiert.

Jeder, der mit Elektromotoren zu tun hat, muss sich darüber im Klaren sein, dass jede mechanische Überlastung eines Elektromotors zu einer Überhitzung und einem Durchbrennen der Wicklungen führt. Und wenn Sie den Rotor fest blockieren, was passiert, wenn die Mechanismen, die den Motor antreiben, ausfallen, wird ein Versuch, einen solchen Elektromotor einzuschalten, verursacht Kurzschluss online mit allen daraus resultierenden Konsequenzen.

Sie können den Motor jedoch nur dann starten, wenn eine der Phasen unterbrochen ist, wenn die Wicklungen mit einem Stern eingeschaltet sind und der Neutralleiter angeschlossen ist. Auch hier wird die Motorleistung um die Hälfte reduziert, mit allen Konsequenzen.

Möglichkeit, einen Drehstrom-Asynchronmotor in einem Einphasennetz zu betreiben

Diese Frage stellt sich in der Praxis häufig, wenn Sie beispielsweise eine Pumpe mit einem Drehstrom-Asynchronmotor haben und diese vorübergehend einschalten müssen; Sie sind sogar damit einverstanden, dass die Leistung der Pumpe abnimmt, aber das Stromnetz Ihres Haushalts ist ein einziges -Phase.
Diese Frage läuft auf eine andere Frage hinaus: Ist das möglich? einphasiges Netzwerk ein rotierendes Magnetfeld bekommen?
Die Antwort lautet ja und nein zugleich.
Ja, denn der rotierende Rotor des Motors (wenn man ihn von Hand dreht) dreht sich weiter und arbeitet.
Nein, da es nicht möglich ist, den Motor selbstständig zu starten.

Als Analogie können wir uns den Kurbeltrieb eines Verbrennungsmotors mit einem Zylinder vorstellen. Der Kolben des Mechanismus befindet sich im oberen Totpunkt. Ist es möglich, den Mechanismus zu erzwingen, indem man von oben auf den Kolben drückt? Nein! Zuerst müssen Sie den Mechanismus durch leichtes Drehen der Welle aus seinem Totpunkt entfernen. Darüber hinaus beginnt die Drehung in dieser Richtung, egal in welche Richtung Sie die Welle drehen.

Genau das Gleiche in einphasiger Elektromotor Wechselstrom – die Drehrichtung steht zunächst nicht fest – in welche Richtung soll er sich drehen? Daher müssen Sie auf einer Seite des Motors eine weitere Startwicklung anbringen. Und verschieben Sie in dieser Startwicklung den Strom in der Phase um so viele Grad, wie diese Wicklung im Motor relativ zur Hauptwicklung verschoben ist. So ist es aufgebaut Einphasenmotoren Bei Wechselstrom verwenden sie zum Starten eine Startwicklung, die anschließend abgeschaltet werden kann. Manchmal werden solche Motoren als Zweiphasenmotoren bezeichnet.

Bei einem Drehstrom-Asynchronmotor ist dies Beginn des Aufziehens eine von drei Wicklungen kann dienen. Sie müssen es lediglich über ein Phasenschiebergerät einschalten, bei dem es sich entweder um eine induktive Reaktanz (eine Spule auf einem Kern) oder eine kapazitive Reaktanz (einen Kondensator) handeln kann. Die häufigste Anwendung ist die Kondensatorverschiebung.

Zuerst müssen Sie prüfen, für welche Spannung es ausgelegt ist. Dreiphasenmotor. Wenn Ihre Netzspannung 220 Volt beträgt und der Motor für 127/220 Volt ausgelegt ist, müssen Sie die Motorwicklungen mit einem Dreieck verbinden. Und wenn Sie einen 220/380-Volt-Motor haben, müssen Sie die Wicklungen mit einem Stern verbinden.
Weiter Neutralleiter An einen (von drei) Anschlüssen des einphasigen Netzwerks schließen wir die Wicklungen an, an den zweiten Anschluss schließen wir den Phasendraht an und an den dritten Anschluss einen Abzweig Phasendrahtüber einen Kondensator.
Danach starten wir den Motor. Es funktioniert mit einem halben Leistungsverlust, etwa so, als ob eine der Phasen unterbrochen wäre.

Wie ermittelt man die erforderliche Kondensatorkapazität?

Wenn Ihre Wicklungen in einem Stern verbunden sind, sieht die Formel zur Berechnung der Kapazität des Kondensators wie folgt aus:

C = 2800 I/U

Bei der Verbindung der Motorwicklungen mit einem Dreieck sieht die Formel so aus:

C = 4800 I/U

Dabei ist C die Kapazität des Kondensators in Mikrofarad, I der Betriebsstrom des Motors in Ampere und U die Netzspannung in Volt.