Wie ein Wechselstrommotor funktioniert: wie er funktioniert und wie er funktioniert

Der Elektromotor ist ein spezieller Umrichter. Es ist eine Maschine, bei der elektrische Energie umgewandelt und in mechanische Energie umgewandelt wird. Das Funktionsprinzip des Motors basiert auf Elektromagnetische Induktion. Es gibt auch elektrostatische Motoren. Es ist ohne besondere Zusätze möglich, Motoren nach anderen Prinzipien der Stromumwandlung in Bewegung zu verwenden. Aber nur wenige wissen, wie der Elektromotor funktioniert und wie er funktioniert.

So funktioniert das Gerät

Ein Wechselstrom-Elektromotor enthält feste und bewegliche Teile. Zu den ersten gehören:

• Stator;
• Induktor.

Der Stator findet Anwendung für Maschinen synchroner und asynchroner Typ. Der Induktor wird in Gleichstrommaschinen verwendet. Der bewegliche Teil besteht aus einem Rotor und einem Anker. Der erste wird für synchrone und asynchrone Geräte verwendet, während der Anker für Geräte mit konstanten Raten verwendet wird. Die Funktion des Induktors liegt bei Motoren mit geringer Leistung. Hier werden häufig Permanentmagnete verwendet.

Bei der Anordnung des Elektromotors muss festgestellt werden, zu welcher Ausstattungsklasse ein bestimmtes Modell gehört. Bei der Konstruktion eines Asynchronmotors ist der Rotor:

• kurzgeschlossen;
• Phase, das heißt mit einer Wicklung.

Letzterer Typ wird verwendet, wenn es erforderlich ist, den Anlaufstrom zu reduzieren und die Geschwindigkeit anpassen asynchroner Elektromotor. Normalerweise sprechen wir von Kran-Elektromotoren, die häufig in Krananlagen verwendet werden.

Der Kran ist flexibel und wird in Gleichstrommaschinen eingesetzt. Es kann ein Generator oder ein Motor sowie ein Universalmotor sein, der nach dem gleichen Prinzip arbeitet. Es wird in Elektrowerkzeugen verwendet. Tatsächlich ist ein Universalmotor der gleiche Motor mit konstanter Rate, bei dem sequentielle Erregung auftritt. Der Unterschied betrifft nur Berechnungen von Wicklungen. Hier gibt es keine Reaktanz. Es passiert:

• kapazitiv;
• induktiv.

Deshalb kann jedes Elektrowerkzeug bei ausgebauter Elektronik auch mit Gleichstrom betrieben werden. Gleichzeitig wird jedoch die Spannung im Netz geringer. Das Funktionsprinzip eines Elektromotors richtet sich danach, aus welchen Komponenten er besteht und für welche Zwecke er bestimmt ist.

Betrieb eines Drehstrom-Asynchronmotors

Beim Anschluss an das Netzwerk entsteht ein rotierendes Magnetfeld. Es ist im Stator vermerkt und dringt durch die kurzgeschlossene Rotorwicklung. Es geht in die Induktion über. Danach beginnt sich der Rotor nach dem Ampere-Gesetz zu drehen. Die Bewegungsfrequenz dieses Elements hängt von der Frequenz der Versorgungsspannung und der Anzahl der paarweise dargestellten Magnetpole ab.

Die Differenz zwischen Rotordrehzahl und Statormagnetfeld wird als Schlupf ausgedrückt. Motor als asynchron bezeichnet, da die Drehfrequenz des Magnetfelds mit der Drehfrequenz des Rotors übereinstimmt. Der Synchronmotor weist konstruktive Unterschiede auf. Der Rotor wird mit einem Permanentmagneten oder einem Elektromagneten ergänzt. Es enthält Elemente wie einen Eichhörnchenkäfig zum Abschuss und Permanentmagnete. Ihre Rolle können auch Elektromagnete spielen.

Bei einem Asynchronmotor hat das Statormagnetfeld die gleiche Geschwindigkeit wie der Rotor. Zum Einschalten werden asynchrone Elektromotoren vom Hilfstyp oder ein Rotor mit Kurzschlusswicklung verwendet. Asynchronmotoren sind in allen technischen Bereichen weit verbreitet.

Dies gilt insbesondere für Drehstrommotoren, die sich durch einen einfachen Aufbau auszeichnen. Sie sind nicht nur erschwinglich, sondern auch zuverlässiger als elektrische. Sie benötigen fast keine Pflege. Die ihnen zugewiesene Bezeichnung asynchron ist auf die asynchrone Drehung des Rotors in einem solchen Motor zurückzuführen. Wenn kein Drehstromnetz vorhanden ist, kann ein solcher Motor an ein Einphasenstromnetz angeschlossen werden.

Der Stator eines asynchronen Elektromotors enthält ein Paket. Es hat lackierte Elektrobleche mit einer Dicke von 0,5 mm. Sie haben Rillen, wo die Wicklung verlegt wird. Die drei Phasen der Wicklung sind durch ein Dreieck oder einen Stern miteinander verbunden, die um 120 Grad im Raum versetzt sind.

Wenn wir von einem Elektromotor-Rotor sprechen, bei dem sich Schleifringe in den Nuten befinden, wird hier eine Situation ähnlich der Statorwicklung festgestellt. Dies ist relevant, wenn es durch einen Stern eingeschaltet wird oder die Anfangsenden der Phasen durch drei auf der Welle befestigte Schleifringe verbunden sind. Bei laufendem Motor kann ein Rheostat an die Wicklungsstränge angeschlossen werden, um die Drehzahl zu regeln. Nach erfolgreichem Lauf sind die Schleifringe kurzgeschlossen und somit erfüllt die Rotorwicklung die gleichen Funktionen wie bei einem kurzgeschlossenen Produkt.

Moderne Klassifizierung

Nach dem Prinzip der Drehmomentbildung werden Elektromotoren in magnetoelektrische und Hysteresemotoren unterteilt. Die letzte Gruppe unterscheidet sich dadurch, dass hier bei zu starker Magnetisierung des Rotors das Drehmoment aufgrund der Hysterese gebildet wird. Solche Motoren gelten nicht als Klassiker und sind in der Branche nicht so verbreitet. Am weitesten verbreitet sind magnetoelektrische Modifikationen, die nach dem Energieverbrauch in zwei große Gruppen unterteilt werden. Dies sind AC- und DC-Motoren. Es sind auch vielseitige Modelle erhältlich, die beide Arten von elektrischem Strom liefern können.

Hauptmerkmale

Es wäre richtig, diese Geräte als elektrisch nichtphasig zu bezeichnen. Das liegt daran, dass hier die Phasen geschaltet werden direkt im Motor. Aus diesem Grund wird der Motor mit gleichem Erfolg sowohl mit konstanten als auch mit wechselnden Stromarten betrieben. Diese Gruppe ist nach der Phasenumschaltmethode und dem Vorhandensein von Rückkopplungen unterteilt. Sie sind Ventil und Kollektor.

Hinsichtlich der Art der Erregung werden Kollektormotoren in selbsterregte Modelle, Motoren mit unabhängiger Erregung durch Permanentmagnete und Elektromagnete unterteilt. Der erste Typ wiederum wird in Reihen-, Parallel-, Mischerregermotoren eingeteilt.

Bürstenlose oder Ventilprodukte werden mit Strom betrieben. In ihnen erfolgt die Phasenumschaltung durch eine spezielle elektrische Einheit, die als Wechselrichter bezeichnet wird. Dieser Vorgang kann mit Rückmeldung bei Bewegung des Rotorlagesensors oder ohne Rückmeldung ausgestattet werden. Ein solches Gerät kann tatsächlich als Analogon eines asynchronen Geräts positioniert werden.

Welligkeitsstromeinheiten

Ein solcher Motor ist elektrisch und wird durch einen pulsierenden elektrischen Strom angetrieben. Seine Konstruktionsmerkmale ähneln denen von DC-Geräten. Die konstruktiven Unterschiede zu einem Konstantleistungsmotor liegen im Vorhandensein von Blecheinlagen zur Gleichrichtung von Wechselstrom. Es wird bei Elektrolokomotiven mit speziellen Installationen verwendet. Ein charakteristisches Merkmal ist das Vorhandensein einer Kompensationswicklung und einer erheblichen Anzahl von Polpaaren.

AC-Modifikationen

Der Motor ist ein mit Wechselstrom betriebenes Gerät. Diese Aggregate sind asynchron und synchron. Der Unterschied besteht darin, dass sich bei Induktionsmaschinen die magnetomotorische Kraft des Stators mit der Rotationsgeschwindigkeit des Rotors bewegt. Bei asynchronen Geräten besteht immer eine Differenz zwischen der Drehzahl des Magnetfelds und des Rotors.

Der Synchron-Elektromotor wird mit Wechselstrom betrieben. Der Rotor dreht sich dabei entsprechend der Bewegung des Magnetfeldes der Versorgungsspannung. Synchrone Elektromotoren werden in Modifikationen mit Feldwicklungen, mit Permanentmagneten sowie reaktive Modifikationen, Hysterese, Stepping, hybride reaktive Gerätetypen unterteilt.

Auch der sogenannte reaktive Hysterese-Typ wird unterschieden. Es werden auch Modelle mit Steppereinheiten hergestellt. Dabei wird eine bestimmte Rotorlage durch Bestromung bestimmter Wickelzonen fixiert. Der Übergang in eine andere Position wird erreicht, indem die Spannung von einigen Wicklungen entfernt und in andere Bereiche verschoben wird. Ventilreaktive Modelle der elektrischen Typform Stromversorgung der Wicklungen durch Halbleiterelemente. Ein asynchrones Gerät hat eine Rotordrehzahl, die sich von der Frequenz des rotierenden Magnetfelds unterscheidet. Sie wird durch die Versorgungsspannung erzeugt. Solche Modelle werden heute am häufigsten verwendet.

Universelle Verteilerausrüstung

Ein solches Gerät kann mit Wechsel- und Gleichstrom betrieben werden. Es ist mit einer seriellen Erregerwicklung für Leistungen bis 200 Watt ausgestattet. Der Stator besteht aus speziellem Elektroband. Die Erregerwicklung erfolgt ganz bei einem Konstantspannungsanzeiger und teilweise bei einem variablen Anzeiger. Die Nennspannung für Wechselstrom beträgt 127 und 220 V, ähnliche Indikatoren für den konstanten Parameter sind 110 und 220 V. Sie werden in Elektrowerkzeugen und Haushaltsgeräten verwendet.

Die Funktionsweise eines Elektromotors hängt davon ab, ob er zu einem bestimmten Gerätetyp gehört. Änderungen des Wechselstroms mit Stromversorgung aus einem Industrienetz von 50 Hz ergeben keine Rotationsfrequenz von mehr als 3000 U / min. Aus diesem Grund wird ein Kollektormotor vom elektrischen Typ verwendet, um signifikante Frequenzen zu erhalten. Es ist auch leichter und kleiner als VARs mit ähnlicher Leistung.

In Bezug auf sie werden spezielle Übertragungsmechanismen verwendet, die die kinematischen Parameter des Mechanismus in akzeptable Werte umwandeln. Bei Verwendung von Frequenzumrichtern und bei Vorhandensein eines Hochfrequenznetzes sind AC-Motoren leichter und kleiner als Kollektorprodukte.

Die Ressourcen von asynchronen Modellen mit variablen Indikatoren sind viel höher als die von Kollektormodellen. Sie wird durch den Zustand der Lager und die Eigenschaften der Wicklungsisolation bestimmt.

Als elektronisches Gegenstück zu einem bürstenbehafteten Gleichstrommotor gilt ein Synchronmotor, der über einen Rotorlagesensor und einen Wechselrichter verfügt. Tatsächlich handelt es sich um einen Kollektormotor mit in Reihe geschalteten Statorwicklungen. Sie sind ideal für den Einsatz mit einem Haushaltsnetzteil optimiert. Ein solches Modell kann unabhängig von der Polarität der Spannung in eine Richtung gedreht werden, da die Reihenschaltung der Wicklungen und des Rotors einen Polwechsel durch Magnetfelder garantiert. Dementsprechend bleibt das Ergebnis in eine Richtung.

Der Stator aus weichmagnetischem Material ist für Wechselstrombetrieb geeignet. Dies ist möglich, wenn sein Ummagnetisierungswiderstand unbedeutend ist. Um Wirbelstromverluste zu reduzieren, besteht der Stator aus isolierten Platten. Es stellt sich heraus, dass es sich um einen Schriftsatz handelt. Seine Besonderheit besteht darin, dass der aufgenommene Strom aufgrund des induktiven Widerstands der Wicklungen begrenzt ist. Dementsprechend wird das Motordrehmoment als maximal geschätzt und variiert von 3 bis 5. Um die mechanischen Eigenschaften von Allzweckmotoren anzunähern, werden Teilwicklungen verwendet. Sie haben separate Schlussfolgerungen.

Es ist bemerkenswert, dass einige Bakterienarten einen Elektromotor verwenden, der aus mehreren Proteinmolekülen besteht, um sich zu bewegen. Es ist in der Lage, die Energie eines elektrischen Stroms in Form der Bewegung von Protonen in die Rotation der Geißel umzuwandeln.

Das synchrone Modell der hin- und hergehenden Bewegung funktioniert so, dass der bewegliche Teil des Gerätes mit Permanentmagneten ausgestattet ist. Sie sind am Vorhang befestigt. Permanentmagnete stehen durch stationäre Elemente unter dem Einfluss eines Magnetfeldes und bewegen den Stab hin und her.