3-Phasen-Induktionsmotor
Der Drehstrom-Induktionsmotor wird auch als Asynchronmotor bezeichnet und ist der in industriellen Anwendungen am häufigsten verwendete Motortyp. Insbesondere ist das Käfigdesign der am weitesten verbreitete Elektromotor in industriellen Anwendungen.
Drehstrom-Asynchronmotoren werden mit einer konstanten Drehzahl von Leerlauf bis Volllast betrieben. Andererseits ist die Drehzahl frequenzabhängig und daher sind diese Motoren nicht effektiv an die Drehzahlregelung angepasst. Sie sind einfach, robust, kostengünstig, leicht zu warten und können mit Eigenschaften hergestellt werden, die den meisten industriellen Anforderungen entsprechen.
Aufbau eines 3-Phasen-Induktionsmotors
Es besteht aus einem Stator mit Statorwicklungen und einem Rotor. Der Stator trägt eine 3-Phasen-Wicklung oder Statorwicklung, während der Rotor eine kurzgeschlossene Wicklung oder Rotorwicklung trägt. Und der Rotor unterscheidet sich vom Stator durch einen kleinen Luftspalt zwischen 0,4 mm und 4 mm, abhängig von der Leistung des Motors. Wenn die dreiphasigen Spannungen an die Statorwicklungen angelegt werden, entsteht ein rotierendes Magnetfeld. Während sich das Magnetfeld dreht, werden Ströme in den Leitern des Käfigläufers induziert. Die Wechselwirkung der induzierten Ströme und des Magnetfelds erzeugt Kräfte, die bewirken, dass sich auch der Rotor dreht.
Dreiphasen-Induktionsmotor
Funktionsprinzip
Der 3-Phasen-Induktionsmotor basiert auf dem Faradayschen Gesetz, dass aufgrund der Änderungsrate des Magnetflusses durch den Stromkreis eine EMF im Stromkreis induziert wird. Die Statorwicklungen in einer Phase von 120 Grad voneinander werden mit Wechselstrom versorgt, und daher wird in den Spulen ein rotierendes Magnetfeld erzeugt. Wenn der Rotor das rotierende Magnetfeld (mit Relativgeschwindigkeit) durchschneidet, wird im Rotor eine EMF induziert, die bewirkt, dass ein elektrischer Strom in den Rotorleitern fließt. Nach dem Lenzschen Gesetz ist die Ursache für die Erzeugung von elektrischem Strom entgegengesetzt, dh die Relativgeschwindigkeit des Statormagnetfelds, und daher beginnt der Rotor mit einer Geschwindigkeit zu drehen, die sich von der Synchrondrehzahl des Statormagnetfelds unterscheidet.
Vorteile:
- Es hat eine einfache und robuste Konstruktion
- Es ist relativ billig
- Es erfordert wenig Wartung
- Es hat einen hohen Wirkungsgrad und einen einigermaßen guten Leistungsfaktor
- Es hat ein selbststartendes Drehmoment
Motor startet
Wie wir wissen, wird einmal eine Versorgung angeschlossen ein dreiphasiger Induktionsmotor Im Stator wird ein rotierendes Magnetfeld aufgebaut, das die Rotorstangen verbindet und abschneidet, was wiederum Rotorströme induziert und ein Rotorfeld erzeugt, das mit dem Statorfeld interagiert und eine Rotation erzeugt. Dies bedeutet natürlich, dass der Drehstrom-Induktionsmotor vollständig selbststartfähig ist.
Dreiphasen-Induktionsmotorschaltung
Die Notwendigkeit eines Anlassers besteht daher nicht umgekehrt darin, einen Anlauf bereitzustellen, sondern starke Anlaufströme zu reduzieren und eine Überlast bereitzustellen und spannungsfreier Schutz . Es gibt verschiedene Arten von Anlassern, darunter den direkten Online-Anlasser, den Stern-Dreieck-Anlasser, einen Autotransformator und den Rotorwiderstand. Jeder wird der Reihe nach berücksichtigt. Hier werden wir sehen Stern Delta Starter .
Dies ist die häufigste Starterform für Drehstrom-Asynchronmotoren. Eine effektive Reduzierung des Anlaufstroms wird erreicht, indem die Statorwicklungen zunächst in Sternkonfiguration geschaltet werden, wodurch effektiv zwei beliebige Phasen in Reihe über die Versorgung geschaltet werden.
Star Delta Grunddiagramm
Das Starten im Sternlicht reduziert nicht nur den Anlaufstrom des Motors, sondern auch das Anlaufdrehmoment. Sobald eine bestimmte Laufgeschwindigkeit erreicht ist, ändert ein Doppelwurfschalter die Wicklungsanordnung von Stern zu Dreieck, woraufhin das volle Laufdrehmoment erreicht wird. Eine solche Anordnung bedeutet, dass die Enden aller Statorwicklungen zu Anschlüssen außerhalb des Motorgehäuses gebracht werden müssen.
Split-Phase-Motor
Normalerweise erfolgt die Versorgung der Haushalte einphasig, während die zum Betrieb verschiedener Elektrogeräte erforderlichen Induktionsmotoren einen Mehrphasenmotor erfordern. Aus diesem Grund bestehen die Induktionsmotoren aus zwei Wicklungen, um zwei Phasen aus der einphasigen Versorgung zu erhalten.
Der Split-Phase-Motor ist ein üblicher Einphasenmotor. Der Split-Phase-Motor, auch Induktionsstart- / Induktionsmotor genannt, ist höchstwahrscheinlich der grundlegendste Einphasenmotor für den industriellen Einsatz, wenn auch etwas eingeschränkt. Es hat zwei Wicklungen aus einer einphasigen Anordnung zu Beginn. Eine ist die Hauptwicklung und die andere ist die Start- oder Hilfswicklung. Die Startwicklung besteht aus einem Draht mit kleinerer Stärke und weniger Windungen in Bezug auf die Hauptwicklung, um einen höheren Widerstand zu erzielen. Dadurch wird die Startwicklung in einem anderen elektrischen Winkel als die Hauptwicklung angeordnet und der Motor dreht sich. Die Hauptwicklung aus schwererem Draht hält den Motor den Rest der Zeit am Laufen. Die Hauptwicklung hat einen geringen Widerstand, aber eine hohe Reaktanz, und die Startwicklung hat einen hohen Widerstand, aber eine niedrige Reaktanz.
Split-Phase-Motor
Ein Split-Phase-Motor verwendet einen Schaltmechanismus, der die Startwicklung von der Hauptwicklung trennt, wenn der Motor etwa 75% der ausgewerteten Drehzahl erreicht. In den meisten Fällen handelt es sich um einen Fliehkraftschalter auf der Motorwelle. Die Phasendifferenz zwischen dem Start- und dem Hauptwicklungsstrom liegt weit unter 90 Grad.
Kondensator-Startmotor:
Der Kondensator-Startmotor wird zur Erzeugung eines rotierenden Statorfeldes verwendet. Dieser Motor ist eine Modifikation des Split-Phase-Motors und verwendet einen Kondensator mit niedriger Reaktanz, der in Reihe mit der Startwicklung des Stators geschaltet ist, um eine Phasenverschiebung von ungefähr 90 Grad für den Startstrom bereitzustellen.
Kondensator-Startmotor
Permanent geteilter Kondensatormotor:
Es verfügt über einen Betriebskondensator, der permanent in Reihe mit der Startwicklung geschaltet ist. Dies macht die Startwicklung zu einer Hilfswicklung, sobald der Motor die Laufgeschwindigkeit erreicht hat. Da der Betriebskondensator für den Dauereinsatz ausgelegt sein muss, kann er nicht den Startschub eines Startkondensators liefern. Der Kondensator dient dazu, die Phase an einer der Wicklungen so zu verschieben, dass die Spannung an der Wicklung 90 ° von der anderen Wicklung beträgt. Permanent-Split-Kondensator-Motoren haben je nach Ausführung eine Vielzahl von Anwendungen.
Permanenter Split-Kondensatormotor
Der Split-Phase-Motor wird für Allzwecklasten eingesetzt. Die Lasten sind im Allgemeinen riemengetriebene oder kleine direkt angetriebene Lasten. Die Anwendungen für Split-Phase-Motoren umfassen kleine Schleifmaschinen, kleine Lüfter und Gebläse sowie andere Anwendungen mit niedrigem Anlaufdrehmoment, deren Leistungsbedarf zwischen 1/20 und 1/3 PS liegt. Und diese Motoren sind normalerweise für eine einzelne Spannung ausgelegt, was die Anwendungsflexibilität einschränkt.
Permanenter Split-Kondensatormotor
Das Hauptmerkmal des Split-Phase-Motors besteht darin, dass er in Bereichen der Anlage eingesetzt werden kann, in denen kein Dreiphasen-Motor verwendet wurde, oder bei kleinen Lasten auf dem Werksgelände, in denen Motoren mit gebrochenem Drehmoment die Last aufnehmen können. Der Motor liefert kein nennenswertes Maß für das Anlaufdrehmoment, daher muss die Last eher klein oder riemengetrieben sein, wobei der mechanische Vorteil zum Starten des Motors genutzt werden kann.
Arbeitsbeispiel zur Steuerung eines Split-Phase-Induktionsmotors
Blockdiagramm des Systems
Ein in den Abluftventilatoren verwendeter Split-Phase-Induktionsmotor besteht aus zwei Wicklungen, wobei eine Wicklung die Netzversorgung direkt erhält, während die andere Wicklung die Versorgung über einen Kondensator erhält, was zu einer Verzögerung der Spannung führt. Die Verbindung über diese Wicklungen erfolgt über Relais. Wenn eines der Relais erregt ist, erhält eine der Wicklungen die Netzversorgung direkt und die andere die Versorgung über den Kondensator. Diese Relais werden wiederum von einem Relaistreiber betrieben, der von einem Mikrocontroller gemäß den Eingaben des Benutzers über eine TV-Fernbedienung gesteuert wird.
