Rotor eines Asynchronmotors mit Phasenrotor: Anwendung in Asynchronmaschinen

2024 Autor: Erin Ralphs | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-19 13:27

Ein Induktionsmotor ist eine elektrische Maschine, die dazu bestimmt ist, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Das Design besteht aus mehreren Teilen, aber heute betrachten wir nur den beweglichen Teil des Elektromotors - den Rotor. Wir werden auch darauf achten, wie der Rotor eines Induktionsmotors mit Phasenrotor angeordnet ist.

Rotordesign

Am häufigsten sieht die Vorrichtung des Rotors eines Induktionsmotors so aus: Der Rotor ist eine Stahlwelle, auf die Platten aus k altgewalztem anisotropem Elektrostahl gepresst werden. Der Rotor besteht aus Platten, die durch eine Oxidschicht voneinander isoliert sind. Dies ist notwendig, um Wirbelströme zu reduzieren, die den Motorwirkungsgrad beeinträchtigen.

Typen von Rotorwicklungen eines Induktionsmotors

Als nächstes analysieren wir einen weiteren Punkt. Wir müssen herausfinden, was die Rotorwicklungen eines Induktionsmotors sind, wozu sie dienen, Sorten, Konstruktionsmerkmale sowie Verlegemethoden. Es gibt 2 Arten von Rotorwicklungen: Käfigläufer und Phasenläufer. Ein Käfigläufer ist häufiger, er ist billiger in der Ausführung als ein Phasenläufer.

Motoren mit einem solchen Läufer sind wartungsärmer als mit einem Phasenläufer. Der Phasenrotor wird weniger häufig verwendet, ist etwas teurer in der Ausführung und erfordert auch häufigere Wartung aufgrund des Vorhandenseins von Schleifringen. Außerdem wird deutlich, warum die Ingenieure dieses Design eingeführt haben. Lassen Sie uns nun genauer über jeden Rotor sprechen.

Kurzschlussläufer

Auf dem Rotor eines Asynchron-Elektromotors befinden sich Wicklungen, die in Nuten gefüllt oder eingelötet sind. Bei Maschinen kleiner und mittlerer Leistung ist das Wickelmaterial meist Aluminium, bei stärkeren Kupfer. Dies ist notwendig, um einen Elektromagneten zu schaffen, der sozusagen dem rotierenden Magnetfluss folgt. Der Rotor wird unter dem Einfluss eines im Raum rotierenden Magnetfeldes magnetisiert.

So stellt sich heraus, dass der Rotor ein eigenes Magnetfeld hat, das dem im Stator befindlichen rotierenden Magnetfeld gewissermaßen folgt. Diese Konstruktion der Rotorwicklungen wird als „Käfigläufer“bezeichnet. Der Käfigläufer steht in direktem Kontakt mit dem Rotor, und wie bei einem Transformator wird darauf ein Magnetfeld und dementsprechend eine bestimmte elektromotorische Kraft induziert. Trotzdem ist die Spannung Null. Der Läuferstrom eines Asynchronmotors variiert je nach mechanischer Belastung der Welle. Je höher die Last, desto höher fließt der Strom in den Rotorwicklungen.

Phasenrotor

Der Hauptteil der Struktur ist wie ein Käfigläufer angeordnet. Immer die gleiche Stahlwelle, auf die Platten aus Elektroband mit Rillen gepresst werden. Ein Merkmal des Rotors eines Asynchronmotors mit einem Phasenrotor ist das Vorhandensein einer nicht überfluteten oder gelöteten Wicklung in den Nuten, sondern einer herkömmlichen Kupferwicklung, die wie in einem Stator verlegt ist. Diese Wicklungen sind sternförmig verbunden.

Das heißt, alle Enden sind in einer Drehung, und die verbleibenden 3 Enden werden zu Schleifringen herausgeführt. Der Phasenrotor dient zur Begrenzung des Anlaufstroms. An den Schleifringen sind Kupfer-Graphit-Bürsten befestigt, die darüber gleiten. Dann werden die Kontakte normalerweise von den Bürsten in eine Markenbox entfernt, wo der Anlaufstrom entweder durch einen Rheostat oder einen flüssigen Rheostat reguliert wird, indem die Eintauchtiefe der Elektroden in den Elektrolyten geändert wird.

Wie bereits erwähnt, ermöglicht Ihnen diese Maßnahme, den Anlaufstrom zu begrenzen. Um den Bürstenverschleiß zu reduzieren, sind moderne Elektromotoren mit einer Konstruktion ausgestattet, die nach dem Start die Bürsten zurücklehnt und alle Wicklungen miteinander kurzschließt. Wenn der Motor stoppt, kehren die Bürsten an ihren Platz zurück.

Wartungsmerkmale des Antriebs mit Phasenrotor

Die Wartung des Rotors eines Induktionsmotors mit Phasenrotor ist eine regelmäßige Inspektion der Bürsten, Schleifringe, die Überprüfung des Zustands oder des Flüssigkeitsstands im Rheostat. Es lohnt sich auch, die eingetauchten Elektroden zu inspizieren. Nach den Ergebnissen der Inspektion des Rotors des AsynchronmotorsBei einem Motor mit Phasenrotor müssen die Bürsten gegebenenfalls ausgetauscht werden, aber die Handwerker raten trotzdem sofort, die Schleifringe und den Hohlraum, in dem sich die Ringe befinden, mit einem Lappen abzuwischen. Da das Schleifmittel elektrisch leitfähig ist, besteht die Gefahr einer Fehlfunktion oder sogar eines Kurzschlusses.

Verschlissene Schleifringe ersetzen. Wenn die Ringe zu schnell verschleißen, bedeutet dies, dass die Bürsten aus dem falschen Material verwendet werden. Sie können auch Muscheln haben, aber sie werden zerlegt und dann in mehreren Durchgängen geschliffen, damit die Oberfläche neben den Bürsten glatt ist. Diese Arbeit wird auf einer Drehbank durchgeführt, um die Ausrichtung beizubeh alten.

Rotationsgeschwindigkeit

Die Anzahl der Polpaare bestimmt die Rotordrehzahl des Induktionsmotors, sie beträgt nicht mehr als 3000 Fuß, wenn sie direkt an unser Netzwerk angeschlossen ist. Dies liegt an der Netzfrequenz von 50 Hz. Mit dieser Geschwindigkeit rotiert der magnetische Fluss im Stator des Elektromotors. Der Rotor dahinter ist etwas spät, weshalb der Motor asynchron ist. Die Verzögerung ist strukturbedingt und wird für jede Lok separat eingestellt.

Bei 1 Polpaar beträgt die Drehzahl des Magnetfeldes 3000 U/min, bei 2 Polpaaren - 1500 U/min, bei 4 - 750 U/min. Wenn es erforderlich ist, die Drehzahl zu erhöhen oder anzupassen, ohne wesentliche Änderungen vorzunehmen, wird ein Frequenzumrichter in die Konstruktion eingebaut. Der Frequenzumrichter kann sowohl 100 als auch 200 Hz ausgeben. Um die Geschwindigkeit zu ermitteln, verwenden SieFormel (6050)/1=3000, wobei:

• 1 – Polpaarzahl;

• 60 – konstant;

• 50 – Häufigkeit;

• 3000 - Drehungen pro Minute des Magnetfelds bei einer gegebenen Frequenz.

Angenommen, wir können die Frequenz eines Motors anpassen und auf 75 Hz erhöhen. Verwenden wir die Formel, um die Drehzahl zu ermitteln: 1/(6075)=4500 U/min. Nun haben wir die Tatsache zerlegt, dass die Rotordrehzahl eines Asynchronmotors nicht vom Rotor selbst, sondern von der Polpaarzahl abhängt.

Abschließend möchten wir sagen, dass in der Haush altsversion elektrische Maschinen mit Phasenrotor praktisch nie zu finden sind. Diese Maschinen sind für den industriellen Einsatz an Orten bestimmt, an denen Spannungseinbrüche unerwünscht sind. Das gilt auch für riesige Maschinen, deren Anlaufstrom bis zum 20-fachen des Nennstroms betragen kann. Die Installation solcher Maschinen impliziert eine Einsparung von Ressourcen und Geld bei der Installation. Welcher Rotor im Asynchronmotor die Drehzahl beeinflusst, ist egal: mit Phasen- oder Kurzschlussläufer.