Induktionsprinzip: Ein Statordrehfeld induziert im Kurzschlussläufer eine ULäufer. Der Läuferstrom erzeugt seinerseits ein Rotorfeld, das dem Drehfeld nacheilt. Dadurch läuft die Maschine zum Drehfeld asynchron.
phasenverschobene Wechselströme, die durch räumlich versetzte Spulen fließen, erzeugen ein
Drehfeld | |
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3~ | 1~ |
3 x 120° el. verschobene IL | 2 x 90° el. verschobene IStr |
3 x 120° räumlich versetzte Spulen | 2 x 90° räumlich versetzte Spulen |
durch Drehstrom in Drehstromwicklung entsteht ein Drehfeld | durch Wechselstrom in Haupt- und Hilfsstrang entsteht ein elyptisches Drehfeld |
Bei der Einphasenasynchronmaschine wird die 90 grädige Phasenverschiebung durch
Der Rotor ist immer ein Kurzschluss- oder Käfigläufer. Die Bauarten lassen sich also nach der Art der Drehfeldbildung (ΦD) unterscheiden.
Der Läufer ist meistens ein Kurzschluss- und selten ein Schleifringläufer. Der Stator ist entweder der einer normalen Drehstrommaschine oder ein spezielles Blechpacket mit unterschiedlichem Nutenquerschnitt für den Haupt- und den Hilfsstrang.
Der Haupt- und Hilfsstrang sind parallelgeschaltet. Der Hilfsstrang wird durch den Kondensator überkompensiert.
So entsteht zwischen den im Hauptstrang fließt
im Hilfsstrang fließt
Die geometrische Summe der Strangströme ergibt den Motornennstrom. (idealerweise mit leichter induktiver Phasenverschiebung, die sich bei Belastung aufhebt;)
Der Betriebskondensator kann durch folgende Überlegung gefunden werden:
Die Blindleistung des Kondensators soll 30% höher als die Motorleistung gewählt werden:
Der Hilfsstrang besitzt eine hohe Windungszahl und ist mit deutlich dünnerem Draht gewickelt. So ist der Wirkwiderstand des Hilfsstranges viel höher als sein Blindwiderstand. Das führt zu einer beinahe 90-grädigen Phasenverschiebung der Strangströme.
Der Blindwiderstand des Hilfsstranges kann auch durch gegensinnig gewickelte Spulen verkleinert werden.
Interessant ist der Stator. Er besteht aus einem Blechpacket mit zwei ausgeprägten Magnetpolen. Dazwischen dreht sich ein bereits bekannter Kurzschlussläufer. Die Pole sind durch einen Spalt in zwei Teile getrennt. Der Nebenpol wird mit einem Kurzschlussring versehen.
Der Magnetische Hauptfluss ΦH wird in der Hauptwicklung erzeugt und schließt sich über die Hauptpole.
Die Kurzschlussringe (Sekundärwicklung) in den Spaltpolen erzeugen einen zeitlichinduzierte Spannungen sind im 90°
zum Strom phasenverschoben und räumlichquer zum Hauptfluss liegt versetzten Fluss.
Dadurch entsteht ein Drehfeld.
Der Spaltpolmotor besitzt einen schlechten Wirkungsgrad η = 0,6
ein Teil der Leistung wird im Kurzschlussring bewußt verheizt und ein relativ kleines Drehmoment.
Hauptsächlich als Lüfterantrieb oder für kleine Pumpen bis ca. 300W.
Die Anker- und die Erregerwicklung werden bei Wechselstrom gleichzeitig umgepolt. Dadurch bleibt die Drehrichtung erhalten.