Arbeitsprinzip und Typen eines Induktionsmotors

By | September 24, 2022

Mangihin.com is a website that provides useful information, please share if there is interesting information that can help you. Thank you

Induktionsmotoren sind die am häufigsten verwendeten Motoren in vielen Anwendungen. Diese werden auch als bezeichnet Asynchronmotorenweil ein Induktionsmotor läuft immer mit einer niedrigeren Geschwindigkeit als der Synchrongeschwindigkeit. Synchrondrehzahl bedeutet die Drehzahl des rotierenden Magnetfeldes im Stator.

Es gibt im Grunde 2 Arten von Induktionsmotoren abhängig von der Art der Eingangsversorgung – (i) Einphasen-Induktionsmotor und (ii) Dreiphasen-Induktionsmotor.

Oder sie können nach Rotortyp unterteilt werden – (i) Käfigläufermotor und (ii) Schleifringmotor oder gewickelter Typ

Induktionsmotor

Grundlegendes Arbeitsprinzip eines Induktionsmotors

Bei einem Gleichstrommotor muss sowohl die Statorwicklung als auch die Rotorwicklung versorgt werden. Aber in einem Induktionsmotor nur die Statorwicklung wird mit einer Wechselstromversorgung gespeist.

  • Aufgrund der Wechselstromversorgung wird um die Statorwicklung ein Wechselfluss erzeugt. Dieser Wechselfluss läuft mit synchroner Drehzahl um. Der umlaufende Fluss wird als “Rotating Magnetic Field” (RMF) bezeichnet.
  • Die relative Geschwindigkeit zwischen Stator-RMF und Rotorleitern verursacht gemäß dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion eine induzierte EMK in den Rotorleitern. Die Rotorleiter sind kurzgeschlossen, und daher wird aufgrund der induzierten EMK Rotorstrom erzeugt. Deshalb werden solche Motoren als bezeichnet Induktionsmotoren.

    (Diese Aktion ist die gleiche wie bei Transformatoren, daher können Induktionsmotoren als bezeichnet werden rotierende Transformatoren.)

  • Jetzt erzeugt der induzierte Strom im Rotor auch einen Wechselfluss um ihn herum. Dieser Rotorfluss eilt dem Statorfluss nach. Die Richtung des induzierten Rotorstroms ist nach dem Lenzschen Gesetz so, dass er dazu neigt, der Ursache seiner Erzeugung entgegenzuwirken.
  • Da die Ursache für die Erzeugung des Rotorstroms die relative Geschwindigkeit zwischen dem rotierenden Statorfluss und dem Rotor ist, versucht der Rotor, die RMF des Stators einzuholen. Somit dreht sich der Rotor in der gleichen Richtung wie der Statorfluss, um die relative Geschwindigkeit zu minimieren. Dem Rotor gelingt es jedoch nie, die Synchrondrehzahl einzuholen. Dies ist das grundlegendes Arbeitsprinzip des Induktionsmotors von beiden Typen, einphasig oder 3-phasig.

Synchrongeschwindigkeit:

Synchrongeschwindigkeit Ns=120f/P

wobei f = Frequenz der Spply

P = Polzahl

Unterhose:

Der Rotor versucht, die Synchrondrehzahl des Statorfeldes einzuholen, und dreht sich daher. Doch in der Praxis gelingt es Rotor nie, aufzuholen. Wenn der Rotor die Statordrehzahl einholt, gibt es keine relative Geschwindigkeit zwischen dem Statorfluss und dem Rotor, daher kein induzierter Rotorstrom und keine Drehmomenterzeugung, um die Rotation aufrechtzuerhalten. Dies stoppt jedoch nicht den Motor, der Rotor wird aufgrund des Drehmomentverlusts langsamer, das Drehmoment wird aufgrund der relativen Geschwindigkeit erneut ausgeübt. Deshalb dreht sich der Rotor mit einer Drehzahl, die immer kleiner als die Synchrondrehzahl ist.

Die Differenz zwischen der Synchrondrehzahl (Ns) und der tatsächlichen Drehzahl (N) des Rotors wird als Schlupf bezeichnet.

Schlupf im Induktionsmotor