Schiebe-Induktionsmotor
Durch die Wechselwirkung des Magnetfelds mit Strömen im Rotor des Induktionsmotors entsteht ein rotierendes elektromagnetisches Moment, das dazu neigt, die Rotationsgeschwindigkeit des Magnetfelds von Stator und Rotor anzugleichen.
Der Unterschied zwischen den Drehzahlen des Magnetfelds des Stators und des Rotors eines Asynchronmotors wird durch einen Schlupfwert s = (n1 – n2)/n1 gekennzeichnet, wobei n1 die Drehzahl des Synchronfelds in U/min und n2 die Rotordrehzahl ist des Asynchronmotors, U/min. Bei Nennlast ist der Schlupf normalerweise gering, so dass für einen Elektromotor beispielsweise mit n1 = 1500 U/min, n2 = 1460 U/min der Schlupf beträgt: s = ((1500 – 1460) / 1500 ) x 100 = 2,7 %
Asynchronmotor kann nicht erreichen synchrone Drehzahl sogar drei ausgeschaltete Mechanismen, denn damit kreuzen sich die Rotordrähte nicht mit einem Magnetfeld, sie werden nicht induziert EMF und es wird kein Strom vorhanden sein. Das asynchrone Drehmoment bei s = 0 ist Null.
Im ersten Moment des Anlassens fließt in den Rotorwicklungen ein Strom mit der Frequenz des Netzes.Wenn der Rotor beschleunigt, wird die aktuelle Frequenz im Schlupf-Asynchronmotor bestimmt: f2 = s NS f1, wobei f1 die Frequenz des dem Stator zugeführten Stroms ist.
Der Widerstand des Rotors hängt von der Frequenz des darin fließenden Stroms ab. Je höher die Frequenz, desto größer ist sein induktiver Widerstand. Mit zunehmender Rotorinduktivität nimmt die Phasenverschiebung zwischen Spannung und Strom in den Statorwicklungen zu.
Daher ist beim Starten von Asynchronmotoren der Leistungsfaktor deutlich geringer als im Normalbetrieb. Bestimmen Sie die Größe des Stromäquivalentwerts aus dem Widerstand des Elektromotors und der angelegten Spannung.
Der Wert des Ersatzwiderstands eines Induktionsmotors ändert sich bei einer Schlupfänderung nach einem komplexen Gesetz. Bei einer Verringerung des Schlupfs im Bereich von 1 bis 0,15 erhöht sich der Widerstand in der Regel nicht mehr als um das 1,5-fache, im Bereich von 0,15 bis 5 bis 7-fach gegenüber dem Anfangswert beim Start.
Stromänderungen in der Größe sind umgekehrt proportional zur Änderung des äquivalenten Widerstands. Wenn der Strom also in der Größenordnung von 0,15 zu gleiten beginnt, fällt er leicht ab und nimmt dann schnell ab.
Das Drehmoment des Motors wird durch die Größe des magnetischen Flusses, den Strom und die Winkelverschiebung zwischen EMK und Strom im Rotor bestimmt. Jede dieser Größen hängt wiederum vom Schlupf ab. Um den Betrieb von Asynchronmotoren zu untersuchen, werden daher die Abhängigkeit des Drehmoments vom Schlupf und der Einfluss der zugeführten Spannung und Frequenz darauf ermittelt.
Das Spinndrehmoment kann auch durch die elektromagnetische Leistung der Welle als Verhältnis dieser Leistung zur Winkelgeschwindigkeit des Rotors bestimmt werden. Die Größe des Drehmoments ist proportional zum Quadrat der Spannung und umgekehrt proportional zum Quadrat der Frequenz.
Drehmomentwerte für Nennspannung sind in Elektromaschinenkatalogen angegeben. Die Kenntnis des Mindestdrehmoments ist erforderlich, um die Zulässigkeit des Startens oder Selbststartens eines Mechanismus bei voller Mechanismuslast zu berechnen. Daher muss der Wert für konkrete Berechnungen entweder ermittelt oder bei der Zustellzentrale erfragt werden.
Die Größe des Maximalwerts des Drehmoments wird durch den induktiven Ableitwiderstand des Stators und des Rotors bestimmt und hängt nicht vom Widerstandswert des Rotors ab.
Abhängigkeit von Strom und Drehmoment vom Schlupf
Der kritische Schlupf wird durch das Verhältnis des Rotorwiderstands zum Ersatzwiderstand (aufgrund des aktiven Widerstands des Stators und des induktiven Widerstands des Stators und der Rotorstreuung) bestimmt.
Allein eine Erhöhung des Wirkwiderstandes des Rotors geht mit einer Erhöhung des kritischen Schlupfes und einer Verschiebung des maximalen Momentes in den Bereich größeren Schlupfes (geringere Drehzahl) einher.Auf diese Weise kann eine Veränderung der Eigenschaften der Momente erreicht werden.
Eine Änderung des Schlupfes ist durch Erhöhung des Rotorwiderstands oder -flusses möglich. Die erste Option ist nur für Asynchronmotoren mit bewickeltem Rotor (von S = 1 bis S = Snom) möglich, jedoch nicht wirtschaftlich. Die zweite Möglichkeit ist bei Änderung der Versorgungsspannung möglich, jedoch nur in Richtung Reduzierung. Der Verstellbereich wird mit zunehmendem S kleiner, gleichzeitig nimmt jedoch die Überlastfähigkeit des Induktionsmotors ab. Hinsichtlich der Effizienz sind beide Optionen in etwa gleichwertig.
V Asynchronmotor mit Phasenrotor Die Änderung des Drehmoments bei verschiedenen Schlupfen erfolgt mit Hilfe eines Widerstands, der in den Rotorwicklungskreis eingefügt wird. V Eichhörnchenläufer-Induktionsmotoren, die Änderung des Drehmoments kann durch den Einsatz von Motoren mit variablen Parametern oder durch Verwendung erreicht werden Frequenzumrichter.