Drehstrom ?
Wieso ? der Strom dreht sich doch nicht !
Um den Drehstrom-Motor zu verstehen müssen wir ins Innere gucken.
Dort entsteht ein Magnetfeld, quer zur Längsachse welches sich jedoch um diese dreht.
daher ja auch Drehfeld
Guxu hier
Dargestellt ist der zeitliche Verlauf der 3 Aussenleiterspannungen und die Richtung des daraus resultierenden Magnetfeldes.
Jeder Spannung , Lila,Gelb,Grün ist eine Spule zugeordnet. Wie etwa bei der Sternschaltung.
Wir gucken hier auf die Stirnseiten der Spulen - Äh Wicklungsköpfe.
Ein Punkt bedeutet das der Strom auf uns zu fliest und ein Kreuz das Gegenteil.
Der grüne Pfeil zeigt die Richtung des Magnetfeldes an. Wohlgemerkt EIN Feld - keine drei.
Und warum dreht sich dann die Welle ?
Im Inneren des Motor befindet sich der Anker oder Läufer. Bild von einer der Stirnseiten gesehen.
Im Stator, Äh - das aussen drumm, befinden sich die drei Spulen von vorhin und es wird auch die Stromrichtung im Moment angezeigt.
Der Läufer besteht aus einem genuteten Blechpaket in das die Leiter in Form von Alustäben eingegossen wurden.
Diese Stäbe verlaufen leicht schräg und nicht parallel der Achse, jedoch rotationssymetrisch. Beim Synchronmotor sind sie gerade.
Das interessiert hier nur am Rande, falls Jemand so einen Motor aus der IBÄ gefischt hat und sich wundert warum der nur brummt.
Die Stäbe sind an beiden Enden mit einem dicken Ring verbunden - also Kurzgeschlossen. Daher der Name Kurzschlussläufer.
Wat nu?
Das Magnetfeld dreht sich ja. Und da in einem Leiter der sich in einem Magnetfeld bewegt eine
Spannung induziert wird, entsteht hier ein großer Strom der von der einen Seite über die Ringe zur anderen Seite und zurück fließt.
Dieser Strom erzeugt seinerseits ein Magnetfeld welches um 90° versetzt hinter dem äusseren Drehfeld herläuft.
Beide Felder ziehen sich an. Und somit wird der Motorläufer mitgezogen.
Der Läufer muss etwas langsamer drehen als das Drehfeld damit es einen Unterschied gibt der den Läuferstrom aufrecht erhält.
Diese Differenz ist der Schlupf. Steht in den Motordaten. Ohne Schlupf keine Induktion im Läufer und daher auch keien Strom.
Belastet man den Motor, so wird der Schlupf größer und damit auch die Frequenz (Differenz zwischen Läufer und Drehfeld Drehzahl) mit der induziert wird. Der Läuferstrom steigt.
Typisch Drehfeld 3000Upm Motor 2890Upm
Polzahl
die Bilder oben zeigen einen 2Poligen Motor d.h. Das Feld dreht eine volle Umdrehung je Netzperiode.
Verdoppelt man die Spulen im Stator so bilden sich 4 Pole im Läufer aus.
Der Läufer dreht nur noch 1/2 Umdrehung in einer Netzperiode.
Folglich nunmehr 1500 UPM was 1480 UPM auf der Welle bedeutet.
Näheres hier unter
Funktion
https://de.wikipedia.org/wiki/Drehstrom ... hlregelung
! Einschalten
Hier ist im ersten Moment die Differenz gleich der Netzfrequenz. Das hat einen sehr hohen (mehrere Hundert Ampere) Läuferstrom zur Folge.
Daher nicht zu fot hintereinander einschalten, sonst brutzeln sie Stäbe weg.
Wie oft der Motor eingeschaltet werden darf steht auch in den Motordaten.
(e.g. 6/h bei Vollast bei Pumpen)
Bei einem FU wird die Motor Spannung zusammen mit der Frequenz und damit der Drehzahl hochgefahren. Der Läuferstrom bleibt annährend konstannt.
häufiges Schalten ist hier kein Problem, eine vernünftige Enddrehzahl vorausgesetzt.
Bei zu kleiner Drehzahl pustet der Lüfter nicht und der Motor wird Infolge mangelnder Kühlung zu warm.
Reduzierung des Einschaltstromes
historisch Stern Dreieck Schalter, Scheifringläufer, Vorwiderstände KUSA.
(beim Schleifringläufer sind die Läuferstäbe durch Wicklungen ersetzt, die
auf 2 Schleifringe führen. Dort wird der Strom abgeleitet und über einen verstellbaren Widerstand geleitet
So wird der Läuferstrom beim Anlauf reduziert unddamit auch die Stromaufnahme der Maschine.)
Praktisch: Sanftanlasser
Ist im Prinzip auch so eine Art FU der die Motorspannung und die Frequenz während des Hochlaufs reduziert. Die Dinger sind aber nicht für häufiges Schalten ausgelegt.
Ideal: FU
@Rudolf
Zur Leistung
egal ob Stern oder Dreieck P = U x I x SQRT(3) x cosP ! cosP findest Du auf dem Typenschild.
Bei der Steinmetz Schaltung, also mit einem Kondensator, ist das Anlaufmoment 0,1 bis 0,3 x
Nennmoment und das erreichbare Lastmoment bei 0,5 bis 0,7 des Mn.
Das Kondensatormotore schlappe Leistung haben liegt eben am Kondensator und dem
daraus folgenden elyptischen Drehfeld. Das zieht stark-scwach-stark-schwach bei jeder Umdrehung.
Wichtig ist die Spannung für welche die Spulen ausgelegt sind.
für normale Motoren gilt 230V Dreieck / 400V Stern
400V Stern bedeutet ja das 400/1,73 = 230V an der Spule liegt. (Wurzel(3) = 1,73)
Den gleichen Motor kannst Du mit 230V/Dreieck an einem FU betreiben der mit einer Phase
gespeist wird. Doch Achtung! diese Phase muss dann die gesammte Leistung liefern, was aber bei unter 2KVA kein Problem darstellen sollte.
I = P (plus ein paarWatt Verlust für den FU) / U * cosP
Es gibt aber durchaus auch Motore für andere Spannungen ( die IBÄer Vorsicht!!!)
Quelle: Flender Motore
Bilder mit freundlicher Erlaubnis "http://www.sick-fm.de/"
Alle Daten beziehen sich auf Nennlast, soweit nicht anders angegeben
fürs Lesen.
Erare humanum epft, ni wa
