Gleichstrommotoren: Typen, Funktionsweise und Wartung

Wirkungsweise eines Generators

Die Funktionsweise eines Generators kann anhand der elektrischen Theorie und Grundkenntnissen erklärt werden. Durch das Drehen eines Drahtrings im Raum zwischen zwei Magneten wird in diesem Elektromotor Strom erzeugt.

Einsetzung eines Dynamos

• Magnetkreis (Festnetz, Mobilfunk) und elektrische Schaltung (Spule, Induktor, Kollektor, dünne Bürsten).
• Magnetkreis: Es handelt sich um Schenkelpol-Typen und Weichstahlbleche mit einer Dicke von 0,8 bis 1,5 mm. Es gibt auch Hilfs- oder Umschaltpole.
• Mobiler Magnetkreis: Er besteht aus Weicheisenplatten mit einer Dicke von 0,5 mm, die voneinander isoliert sind, um Wirbelstromverluste zu reduzieren.
• Induktivitätsstromkreis: Er besteht aus einer Reihe von Spulen, die durch spezielle Beschichtungen elektrisch isoliert sind. Diese Spulen sind um die Magnetpole im festen Teil gewickelt und werden von einem Gleichstrom durchflossen, so dass sie ein festes Magnetfeld erzeugen.
• Induzierter Stromkreis: Er besteht aus einer Reihe von Spulen, die auf dem Rotor-Magnetkreis gewickelt und alle in Reihe geschaltet sind, wobei ein Anfang und ein Ende verbunden sind, so dass die Spule kurzgeschlossen ist. In ihr wird eine EMK induziert, die durch den Kollektor und die Bürsten nach außen übertragen wird.
• Kommutatorlamellen: Dies ist die Aufgabe, die sinusförmige Wechselspannung (EMK) im induzierten Stromkreis in eine kontinuierliche EMK umzuwandeln und diese durch die Bürsten nach außen zu übertragen.

Betrieb (Gleichstrommotor)

Gebildet durch Induktion oder Stator: Es ist ein Elektromagnet, der aus einer geraden Anzahl von Spulen besteht, die den Induktor umwickeln. Diese sind dafür verantwortlich, das sich in ihnen bewegende Feld zu erzeugen.

• Induzierter Rotor: Ist ein rotierender Teil, der aus einem Magnetkern besteht, um den die Ankerwicklung gewickelt ist, die dem Magnetfeld ausgesetzt ist.
• Kollektor: Ein Ring aus Kupferblech, genannt Delgado, der auf der Rotorwelle angeordnet ist und die Spulen des Ankers durch die Bürsten mit dem externen Stromkreis verbindet.
• Bürsten: Graphitstücke, die auf dem Kollektor angeordnet sind, um den Anker mit den Klemmen der Bürsten zu verbinden. Durch die Drehung des Rotors reiben die Bürsten an den Lamellen und verbinden die Ankerspulen für jedes Paar von Lamellen mit dem externen Stromkreis.

Betrieb eines Gleichstrommotors

Ein Gleichstrommotor läuft auf der Grundlage der Kraft, die in einem Leiter durch das Vorhandensein eines Magnetfeldes und die Intensität des elektrischen Stroms erzeugt wird. Der Kollektor schaltet den Rotor synchron, wenn der Motor seine Arbeit aufnimmt. Zunächst ist er gestoppt und hat daher einen sehr hohen Intensitätswert, der den Rotor beeinträchtigen und Lichtbögen an den Bürsten verursachen kann. Aus diesem Grund wird beim Anfahren ein Widerstand in Reihe mit dem Rotor geschaltet.

CCM-Motor mit Fremderregung

Rotor und Stator werden von zwei unabhängigen Spannungsquellen gespeist. Das Statorfeld ist konstant, hängt nicht von der Last des Motors ab, und die Kraft ist nahezu konstant. Variationen sollten nur die Geschwindigkeit reduzieren (EMK). Dieses System wird selten verwendet, da es den Nachteil hat, dass es mit einem externen Strom versorgt werden muss.

Erregung in Nebenschluss

Die Ankerwicklung ist parallel geschaltet und wird von einer gemeinsamen Quelle gespeist. Eine Erhöhung der Spannung im Induktor erhöht die Drehzahl der Maschine.

Erregung in Reihe

Die Ankerwicklung und der Induktor sind in Reihe geschaltet und werden von einer Spannungsquelle gespeist. Bei dieser Art von Motor besteht eine Abhängigkeit zwischen dem Drehmoment und der Drehzahl. Mit zunehmendem Erregerstrom verlangsamt sich der Motor.

Zusammengesetzte Erregung

In diesem Fall ist ein Teil der Feldwicklung in Reihe mit dem Rotor und ein Teil parallel geschaltet. Es gibt zwei Arten von zusammengesetzter Erregung:

• Weitere Verbindung: Die Richtung des Stroms, der durch die Reihen- und Parallelschaltung fließt, ist die gleiche wie ihre Wirkung.
• Composite-Differential: Die Richtung des Stroms durch die Wicklungen ist entgegengesetzt, und daher werden die Auswirkungen der beiden Wicklungen subtrahiert.

Vorteile von Gleichstrommotoren

Die Vielfalt der Geschwindigkeit, der Bedienkomfort, die Flexibilität oder der Bereich der Geschwindigkeiten, die mit Wechselstrom nicht erreicht werden können, und die einfache Umkehrung großer Motoren.

Anwendungen von Gleichstrommotoren

• Reversible Walzwerke: Die Motoren müssen eine schwere Last tragen, daher werden mehrere verwendet.
• Kontinuierliche Walzstraße: Die Geschwindigkeit ist im Verlauf des Abschnitts größer und wächst.
• Schere in Warmwalzwerken: Es werden Nebenschlussmotoren eingesetzt.
• Papierindustrie: Sie arbeiten mit einer konstanten Geschwindigkeit, und die Maschinen sind mit Gleichstrommotoren ausgestattet.
• Andere Anwendungen: Werkzeugmaschinen, Extrakt, Aufzüge und Züge, die Motoren für Papier usw. entfernen.
• Gleichstrommotoren in Kränen: Eine konstante Schnittgeschwindigkeit ist mit Wechselstrommotoren praktisch unmöglich zu erreichen.

Vorbeugende Wartung einer Maschine

Planung, Überwachung, Leistung, Prüfung, Inbetriebnahme der Maschine mit Hilfe von Stopps.

Reinigung

• Staubsaugen oder trockene Luft in den inneren Teilen der Maschine.
• Überprüfen der Bürsten und Bürstenhalter.
• Überprüfen der Kollektorfläche und des Kontakts mit den Bürsten.
• Visuelle Prüfung der Gleichförmigkeit zwischen den Eisen.
• Überprüfen der Rotorauswuchtung.
• Visuelle Überprüfung von Freigaben und Einstellungen im Rotor.
• Überprüfen der Klemmleiste, der Anschlüsse und des Zustands der Spulen.
• Messung der Erdung und des Isolationswiderstands.
• Überprüfen des Zustands der Isolierung. Sie sollte gereinigt werden, um Risse zu vermeiden, und die Beschichtung sollte trocken sein.
• Frei von Versuchen.
• Überprüfen der Schmierung von mechanischen Elementen.
• Reinigung der Lüftungstreiber.

Maschine läuft

• Reinigung der Außenflächen.
• Überprüfen der ausreichenden Belüftung.
• Überprüfen der Betriebstemperatur.
• Beobachtung von Geräuschen, Vibrationen und Reibung.
• Messung des Stromverbrauchs.

Erzeugung von Bewegung in einem Leiter

Wenn ein Magnetfeld erzeugt wird, in dem sich ein Leiter befindet, bewegt sich dieser Leiter oder es fließt Strom durch ihn. Innerhalb eines Magnetfeldes, in dem sich ein Leiter befindet, wird eine Bewegung erzeugt, wenn Strom durch den Leiter fließt.