Funktionsweise eines Wechselstrommotors: Geschwindigkeit, Leistung und Drehrichtungsumkehr- Jiangsu Retek Motion Co., Ltd.

Inhalt

1 Wie ein Wechselstrommotor funktioniert
2 So ermitteln Sie die Leistung eines Elektromotors
3 Wie kehrt man einen 3-Phasen-Motor um?
4 So ändern Sie die Drehung eines Einphasenmotors

Wie ein Wechselstrommotor funktioniert

Ein Wechselstrommotor wandelt mithilfe von Elektromagnetismus und Energie elektrische Energie in mechanische Rotationsenergie um wie ein Wechselstrommotor funktioniert beginnt mit seinen zwei Kernkomponenten: einem stationären Stator, der mit elektromagnetischen Spulen bewickelt ist, und einem Rotor, der sich darin dreht. Wenn Wechselstrom durch die Statorwicklungen fließt, erzeugt er ein rotierendes Magnetfeld, und dieses rotierende Feld ist die gesamte Grundlage für den Betrieb eines Wechselstrommotors, da es den Rotor zum Drehen anregt und bei den meisten gängigen Konstruktionen nicht über eine direkte elektrische Verbindung zum Rotor selbst verfügt.

Beim am weitesten verbreiteten Typ, dem Induktionsmotor, erhält der Rotor überhaupt keinen Gleichstrom. Stattdessen induziert das vom Stator erzeugte rotierende Magnetfeld durch elektromagnetische Induktion einen Strom in den leitenden Stäben des Rotors, und dieser induzierte Strom erzeugt ein eigenes Magnetfeld, das mit dem Feld des Stators interagiert und ein Drehmoment erzeugt, das den Rotor antreibt, dem rotierenden Feld zu folgen. Der Rotor dreht sich immer etwas langsamer als das rotierende Magnetfeld selbst, ein Unterschied, der als Schlupf bezeichnet wird und für die Aufrechterhaltung des Induktionsprozesses notwendig ist, da ein Rotor, der sich mit genau der gleichen Geschwindigkeit wie das Feld dreht, keine Relativbewegung mehr hätte, um Strom zu induzieren.

Die Anzahl der im Stator gewickelten Magnetpole bestimmt in Kombination mit der Frequenz der Wechselstromversorgung die Synchrondrehzahl des Motors, weshalb sich Standardmotoren, die mit 60-Hz-Strom betrieben werden, je nach Polzahl in bekannte Drehzahlklassen wie 3.600, 1.800 oder 1.200 U/min einordnen. Diese Beziehung zwischen Polen, Frequenz und Drehzahl ist von grundlegender Bedeutung für die Funktionsweise eines Wechselstrommotors und ist auch der Grund, warum die Änderung der Versorgungsfrequenz eines Motors, wie bei einem Frequenzumrichter, eine der wichtigsten Möglichkeiten zur Steuerung der Motordrehzahl ist, ohne den physischen Motor selbst zu verändern.

High-power Single Phase Electric Induction Motor Y286145

So ermitteln Sie die Leistung eines Elektromotors

Die zuverlässigste Art zu lernen So ermitteln Sie die Leistung eines Elektromotors Wenn ein Motor bereits installiert und in Betrieb ist, sollten Sie das am Motorgehäuse angebrachte Typenschild überprüfen, da dort neben Spannung, Strom und Drehzahl fast immer auch die Leistung direkt eingeprägt ist. Wenn ein Typenschild fehlt, beschädigt oder unleserlich ist, kann die Leistung anhand der Spannung, des Stroms und der Effizienz anhand der Standardformel berechnet werden: PS ist gleich Volt multipliziert mit Ampere multipliziert mit Effizienz multipliziert mit Leistungsfaktor, dividiert durch 746, was die resultierende Wattzahl in PS umrechnet.

Bei Einphasenmotoren erfordert diese Berechnung lediglich die gemessene Netzspannung und den gemessenen Netzstrom sowie den Wirkungsgrad und den Leistungsfaktor des Motors. Beide Angaben sind manchmal beim Hersteller erhältlich, auch wenn das Typenschild selbst nicht mehr vorhanden ist. Bei Dreiphasenmotoren muss die Formel zusätzlich mit der Quadratwurzel aus drei multipliziert werden, da die dreiphasige Stromversorgung den Strom auf drei statt auf zwei Leiter aufteilt. Das Auslassen dieses Faktors ist der häufigste Fehler bei der Schätzung der Leistung eines Dreiphasenmotors allein anhand elektrischer Messwerte.

Wenn es auf Präzision ankommt, beispielsweise bei der Dimensionierung von Ersatzgeräten oder bei der Überprüfung, dass ein Motor innerhalb seiner Nennkapazität läuft, liefert die Messung des tatsächlichen Betriebsstroms mit einer Strommesszange und der Vergleich mit dem berechneten oder auf dem Typenschild angegebenen Volllaststrom eine wesentlich genauere Schätzung der tatsächlichen Leistung, als wenn man sich nur auf Spannung und Stromstärke verlässt. Ein Motor, der deutlich weniger Strom verbraucht als seine Volllastnennleistung, läuft wahrscheinlich unter Teillast, was bedeutet, dass die berechnete Leistung aus reinen elektrischen Messwerten die tatsächliche mechanische Leistung des Motors zu diesem Zeitpunkt überbewerten würde.

Wie kehrt man einen 3-Phasen-Motor um?

Die Drehrichtungsumkehr bei einem Dreiphasenmotor ist mechanisch einfach, wenn man das zugrunde liegende Prinzip versteht: Die Richtung des rotierenden Magnetfelds des Stators und damit die Drehrichtung des Rotors wird vollständig durch die Phasenfolge der drei eingehenden Versorgungsleitungen bestimmt. Antworten Wie kehrt man einen 3-Phasen-Motor um? läuft darauf hinaus, zwei beliebige der drei Versorgungsleitungen an den Motorklemmen zu vertauschen, was die Phasenfolge umkehrt und die Richtung des rotierenden Magnetfelds und damit auch die Drehung des Rotors umkehrt.

Es ist wichtig, genau zwei Leitungen zu vertauschen und nicht mehr, denn wenn alle drei vertauscht werden oder dieselben zwei Leitungen zweimal vertauscht werden, wird lediglich die ursprüngliche Phasenfolge und Drehrichtung wiederhergestellt, anstatt sie umzukehren. Dies ist ein häufiger Fehler von Technikern, die mit der Dreiphasenverkabelung nicht vertraut sind. Daher ist es üblich, die beiden vertauschten Leitungen zu kennzeichnen und die Drehrichtung mit einem kurzen Testlauf vor dem vollständigen Betrieb zu bestätigen, um zu vermeiden, dass Geräte unter Last rückwärts laufen.

Bevor Sie einen Dreiphasenmotor physisch umkehren, müssen Sie unbedingt prüfen, ob das angetriebene Gerät, wie z. B. eine Pumpe, ein Lüfter oder ein Förderband, nur für den Betrieb in eine Richtung ausgelegt ist, da eine erzwungene Drehung in die falsche Richtung bei Geräten mit Richtungskomponenten wie Laufrädern oder Einweglagern zu sofortigen mechanischen Schäden führen kann. Bei Motoren, die über einen Motorstarter oder einen Antrieb mit variabler Frequenz gesteuert werden, wird die Drehrichtungsumkehr häufig elektronisch über die Steuerverkabelung oder die Antriebsprogrammierung gehandhabt und nicht über den physischen Austausch der Motorleitungen. Dies ist im Allgemeinen die sicherere und reproduzierbarere Methode bei Installationen, bei denen die Richtung regelmäßig geändert werden muss.

So ändern Sie die Drehung eines Einphasenmotors

Einphasenmotoren erzeugen im Gegensatz zu Dreiphasenmotoren kein natürlich rotierendes Magnetfeld und sind daher auf einen Startmechanismus angewiesen, typischerweise eine Startwicklung gepaart mit einem Kondensator, um die anfängliche Phasenverschiebung zu erzeugen, die zum Festlegen einer Drehrichtung erforderlich ist. Aus diesem Grund ist die Methode für wie man die Drehung eines Einphasenmotors ändert unterscheidet sich grundlegend von Drehstrommotoren: Anstatt die Versorgungsleitungen zu vertauschen, wird die Drehrichtung umgekehrt, indem die Anschlüsse der Startwicklung relativ zur Laufwicklung vertauscht werden, wodurch sich die Phasenbeziehung umkehrt, die die Startrichtung bestimmt.

Bei den meisten Einphasenmotoren, die für Reversibilität ausgelegt sind, erfolgt dies über einen Anschlusskasten-Schaltplan, der auf oder in der Nähe des Motors aufgedruckt ist und zeigt, welche spezifischen Leitungen für Rechts- und Linkslauf ausgetauscht werden müssen. Es ist wichtig, diesen Schaltplan genau zu befolgen, da die Verkabelungskonventionen für Einphasenmotoren nicht bei jedem Hersteller standardisiert sind. Der Versuch, die Drehrichtung umzukehren, indem man die Leitungen der Hauptlaufwicklung anstelle der Leitungen der Startwicklung vertauscht, führt im Allgemeinen nicht zu einer Umkehrung des Motors, da die Laufwicklung bei einer einphasigen Konstruktion nicht die Drehrichtung bestimmt.

Nicht jeder Einphasenmotor ist reversibel gebaut, und insbesondere Spaltpolmotoren sind in der Regel durch ihre physikalische Konstruktion und nicht durch ihre Verkabelung auf eine Drehrichtung festgelegt, was bedeutet, dass sich die Drehrichtung durch keinen Austausch der Leitungen ändert. Bevor Sie versuchen, die Drehrichtung eines Einphasenmotors zu ändern, sollten Sie den Motortyp, den Kondensatorstart, den Permanent-Split-Kondensator oder den Spaltpol bestätigen und den Schaltplan des Herstellers prüfen, um Zeitverschwendung bei der Fehlersuche an einem Motor zu vermeiden, der einfach nicht für den Umkehrbetrieb ausgelegt ist.

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