Mehrphasen-Induktionsmotor

3-Phasen-Induktionsmotor

Der dreiphasige Induktionsmotor wird auch alsAsynchronmotor und ist in Industrieanwendungen der am häufigsten verwendete Motortyp. Insbesondere ist das Käfigdesign der Käfige der am häufigsten verwendete Elektromotor in industriellen Anwendungen.

Drehstrom-Asynchronmotoren werden grundsätzlich betriebenkonstante Geschwindigkeit von Leerlauf bis Volllast. Andererseits ist die Geschwindigkeit frequenzabhängig und somit sind diese Motoren nicht effektiv an die Geschwindigkeitssteuerung angepasst. Sie sind einfach, robust, kostengünstig, wartungsfreundlich und können mit Eigenschaften hergestellt werden, die den meisten industriellen Anforderungen entsprechen.

Bau eines 3-Phasen-Induktionsmotors

Es besteht aus einem Stator mit Statorwicklungen undein Rotor. Der Stator trägt eine dreiphasige Wicklung oder Statorwicklung, während der Rotor eine kurzgeschlossene Wicklung oder Rotorwicklung trägt. Der Rotor unterscheidet sich vom Stator durch einen kleinen Luftspalt, der von 0,4 mm bis 4 mm reicht und von der Motorleistung abhängig ist. Wenn die Dreiphasenspannungen an die Statorwicklungen angelegt werden, wird ein rotierendes Magnetfeld aufgebaut. Wenn sich das Magnetfeld dreht, werden Ströme in den Leitern des Käfigläufers induziert. Die Wechselwirkung der induzierten Ströme mit dem Magnetfeld erzeugt Kräfte, die den Rotor ebenfalls drehen lassen.

Dreiphasen-Induktionsmotor

Funktionsprinzip

Der 3-Phasen-Induktionsmotor arbeitet auf Basis vonDas Faraday'sche Gesetz, dass ein EMF im Stromkreis aufgrund der Änderungsrate des magnetischen Flusses durch den Stromkreis induziert wird. Die Statorwicklungen mit einer Phase von 120 Grad werden mit Wechselstrom versorgt, und daher wird in den Spulen ein rotierendes Magnetfeld erzeugt. Wenn der Rotor das rotierende Magnetfeld (mit relativer Geschwindigkeit) durchbricht, wird im Rotor eine EMF induziert, die bewirkt, dass in den Rotorleitern elektrischer Strom fließt. Gemäß dem Lenz-Gesetz wird die Ursache für die Erzeugung von elektrischem Strom entgegengesetzt sein, d. H. Die relative Geschwindigkeit des Statormagnetfelds. Daher beginnt sich der Rotor mit einer Geschwindigkeit zu drehen, die sich von der Synchrondrehzahl des Statormagnetfelds unterscheidet.

Vorteile:

  • Es hat eine einfache und robuste Konstruktion
  • Das ist relativ günstig
  • Es erfordert wenig Wartung
  • Es hat einen hohen Wirkungsgrad und einen relativ guten Leistungsfaktor
  • Es hat ein selbstanlaufendes Drehmoment

Motor startet

Wie wir wissen, ist eine Versorgung mit einer Drei verbundenPhaseninduktionsmotor Im Stator wird ein rotierendes Magnetfeld aufgebaut. Dadurch werden die Rotorstangen verbunden und geschnitten, wodurch Rotorströme induziert und ein Rotorfeld erzeugt wird, das mit dem Statorfeld interagiert und eine Rotation erzeugt. Dies bedeutet natürlich, dass der dreiphasige Induktionsmotor völlig selbststartfähig ist.

Dreiphasen-Induktionsmotorschaltung

Die Notwendigkeit eines Anlassers ist daher nichtumgekehrt genug, um Start vorzusehen, aber um starke Anlaufströme zu reduzieren und Überlast- und Überspannungsschutz bereitzustellen. Es gibt verschiedene Anlasser, darunter den Direktanlasser, den Stern-Dreieck-Anlasser sowie den Transformator- und Rotorwiderstand. Jeder wird der Reihe nach betrachtet. Hier sehen wir Stern-Delta-Starter.

Dies ist die am häufigsten verwendete StarterformDrehstrom-Induktionsmotoren. Dadurch wird eine effektive Reduzierung des Anlaufstroms erreicht, indem die Statorwicklungen zunächst sternförmig verbunden werden, wodurch zwei beliebige Phasen über die Versorgung in Reihe geschaltet werden.

Stern-Delta-Grunddiagramm

In star zu beginnen hat nicht nur die Wirkung vonAnlaufstrom des Motors, aber auch das Anlaufdrehmoment. Sobald eine bestimmte Fahrgeschwindigkeit erreicht ist, ändert ein Umschalter die Wicklungsanordnungen von Stern zu Dreieck, wobei bei vollem Lauf ein Drehmoment erreicht wird. Eine solche Anordnung bedeutet, dass die Enden aller Statorwicklungen zu Abschlüssen außerhalb des Gehäuses des Motors gebracht werden müssen.

Split-Phase-Motor

Normalerweise ist die Versorgung der Wohnungen einphasig.Die für den Betrieb verschiedener Elektrogeräte erforderlichen Induktionsmotoren erfordern Mehrphasenmotoren. Aus diesem Grund bestehen die Induktionsmotoren aus zwei Wicklungen, um zwei Phasen aus der Einphasenversorgung zu erhalten.

Der Split-Phase-Motor ist ein üblicher EinphasenmotorMotor. Der Split-Phase-Motor, der auch als Induktionsstart- / Induktionsmotor bezeichnet wird, ist höchstwahrscheinlich der grundlegendste Einphasenmotor für den industriellen Einsatz, wenn auch etwas eingeschränkt. Es hat zwei Wicklungen aus einer einzigen Phase, die zu Beginn angeordnet sind. Eine ist die Hauptwicklung und die andere ist der Anfang oder die Hilfswicklung. Die Startwicklung besteht aus Draht mit geringerem Durchmesser und weniger Windungen in Bezug auf die Hauptwicklung, um einen höheren Widerstand zu erzeugen. Dadurch wird das Feld der Startwicklung in einen anderen elektrischen Winkel als die der Hauptwicklung gestellt und der Motor wird gedreht. Die Hauptwicklung aus schwerem Draht sorgt dafür, dass der Motor die restliche Zeit läuft. Die Hauptwicklung hat einen geringen Widerstand, aber eine hohe Reaktanz, und die Startwicklung hat einen hohen Widerstand, aber eine geringe Reaktanz.

Split-Phase-Motor

Ein Split-Phase-Motor verwendet einen SchaltmechanismusDies trennt die Startwicklung von der Hauptwicklung, wenn der Motor etwa 75% der bewerteten Drehzahl erreicht. In den meisten Fällen handelt es sich um einen Fliehkraftschalter an der Motorwelle. Die Phasendifferenz zwischen Start- und Hauptwicklungsströmen liegt weit unter 90 Grad.

Kondensator-Startmotor:

Der Kondensator-Startmotor dient zum Erstellen einesdrehendes Statorfeld. Dieser Motor ist eine Modifikation des Motors mit zwei Phasen und verwendet einen Kondensator mit niedriger Reaktanz, der in Reihe mit der Startwicklung des Stators angeordnet ist, um eine Phasenverschiebung von ungefähr 90 Grad für den Startstrom bereitzustellen.

Kondensator-Startmotor

Permanent-Split-Kondensatormotor:

Es ist ein Laufkondensator fest angeschlossenin Serie mit der Startwicklung. Dies macht die Startwicklung zu einer Hilfswicklung, sobald der Motor die Laufgeschwindigkeit erreicht. Da der Betriebskondensator für den Dauereinsatz ausgelegt sein muss, kann er nicht die Startverstärkung eines Startkondensators bereitstellen. Der Kondensator dient dazu, die Phase an einer der Wicklungen so zu verschieben, dass die Spannung an der Wicklung um 90 ° gegenüber der anderen Wicklung liegt. Permanent-Split-Capacitor-Motoren haben je nach Ausführung eine Vielzahl von Anwendungen.

Permanent-Split-Kondensatormotor

Der Split-Phase-Motor wird allgemein verwendetLadungen. Die Lasten sind im Allgemeinen riemengetrieben oder kleine direkt angetriebene Lasten. Zu den Anwendungen für Split-Phase-Motoren zählen kleine Schleifmaschinen, kleine Lüfter und Gebläse und andere Anwendungen mit geringem Anlaufdrehmoment von 1/20 bis 1/3 PS. Diese Motoren sind normalerweise für eine einzelne Spannung ausgelegt, wodurch die Anwendungsflexibilität eingeschränkt wird.

Permanent-Split-Kondensatormotor

Das Hauptmerkmal des Split-Phasen-Motors ist dasEs kann in Bereichen der Anlage verwendet werden, in denen keine Drehstromversorgung vorgesehen ist, oder bei geringen Lasten im Anlagenboden, in denen Motoren mit einem Drehmoment mit Bruchmoment die Last aufnehmen können. Der Motor bietet kein erhebliches Maß für das Anlaufdrehmoment, daher muss die Last eher klein oder riemengetrieben sein, wobei ein mechanischer Vorteil genutzt werden kann, um den Motorstart zu erleichtern.

Ausführungsbeispiel zur Steuerung eines Split-Phase-Induktionsmotors

Blockschaltbild des Systems

Ein Split-Phase-Induktionsmotor, der im Abgas verwendet wirdLüfter bestehen aus den beiden Wicklungen, wobei eine Wicklung die Netzversorgung direkt erhält, während die andere Wicklung die Versorgung durch einen Kondensator erhält, was zu einer Verzögerung der Spannung führt. Die Verbindung über diese Wicklungen erfolgt über Relais. Wenn eine der Relais angezogen ist, wird eine der Wicklungen direkt mit dem Netz versorgt und die andere durch den Kondensator. Diese Relais werden wiederum von einem Relaistreiber betätigt, der von einem Mikrocontroller entsprechend der Eingabe des Benutzers über eine TV-Fernbedienung gesteuert wird.


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