Aufbau und Funktionsweise von Gleichstrom- und Asynchronmotoren

Gleichstrommotor: Aufbau und Komponenten

Aufbau

• Stator (Induktor)

  Der feste Teil, auch als Ständer oder Induktor bezeichnet. Seine Aufgabe ist es, das Erregerfeld zu erzeugen. Er kann aus Permanentmagneten oder Elektromagneten bestehen: Spulen, die um die Pole aus ferromagnetischem Material angeordnet sind. Die hervorstehenden Pole bestehen normalerweise aus Weicheisengehäusen, insbesondere bei ungleichen Polen.

• Rotor (Anker)

  Der induzierte Teil oder Anker ist der bewegliche Teil des Motors. Seine Aufgabe ist es, Drehmoment zu liefern, um die Welle zu drehen, und eine Gegen-EMK zu erzeugen, die der anfänglichen Stromstärke in seiner Spule entgegenwirkt. In diesem Teil wird ein Magnetfeld erzeugt, das dem Magnetfeld des Induktors entgegenwirkt. Er besteht aus der induzierten Spule, die um einen geschlitzten Kern aus ferromagnetischem Material gewickelt ist.

• Kommutatorlamellen

  Jede der Kupferplatten, die an das Ende der induzierten Spule und den Anfang der nächsten geschweißt sind.

• Kommutator

  Die Gruppe von Kommutatorlamellen, die voneinander isoliert und auf einer Welle platziert sind. Es gibt Ausführungen mit dünnen Lamellen und für Einzelspulenwicklungen.

• Bürsten

  Dies sind ortsfeste elektrische Kontakte, von denen einer mit dem Pluspol und einer mit dem Minuspol verbunden ist.

• Bürstenhalter

  Metallteile, die die Bürsten tragen. Sie liegen am Kollektor an und liefern Strom an die induzierten Spulen.

• Luftspalt

  Der Spalt zwischen Rotor und Stator, durch den der magnetische Fluss von einem zum anderen Teil verläuft.

Dreiphasen-Asynchronmotor

Vorteile

• Einfache Wartung
• Kostengünstig
• Einfacher Aufbau
• Hohes Anlaufmoment

Ziel

Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Energie.

Aufbau

• Stator

  Fester Bestandteil des Motors. Seine Aufgabe ist es, ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen. Er besteht aus einem geschlitzten Kranz aus Stahlblechen, in den drei um 120° phasenverschobene Spulen eingeführt sind.

• Rotor

  Beweglicher Teil. Seine Aufgabe ist es, durch das variable Magnetfeld einen Strom zu erzeugen, der ein induziertes Magnetfeld erzeugt, das mit dem Statorfeld interagiert und so die Drehung bewirkt.

Arten von Rotoren

1. Käfigläufer

   Er besteht aus einer Reihe von metallischen Leitern, die an beiden Enden durch Kurzschlussringe aus Metall verbunden sind. Diese sind in geschichteten Blechen aus ferromagnetischem Material eingebettet.

2. Schleifringläufer

   Besteht aus in Stern- oder Dreieckschaltung verbundenen Spulen.

Arbeitsweise

Der in den Statorspulen zirkulierende Drehstrom erzeugt ein rotierendes Magnetfeld. Die Leiter des Rotors, die sich innerhalb dieses rotierenden Magnetfeldes befinden, induzieren Ströme und elektromagnetische Kräfte, die ein induziertes Magnetfeld erzeugen, das mit dem Statorfeld interagiert und den Rotor antreibt. Die Rotordrehzahl erreicht niemals die Drehzahl des Statorfeldes.