Ein Statordrehfeld induziert im Kurzschlussläufer eine ULäufer. Der Läuferstrom erzeugt seinerseits ein Rotorfeld, das dem Drehfeld nacheilt.
allgem.: 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
erreicht.
Der Rotor ist immer ein Kurzschluss- oder Käfigläufer. Die Bauarten lassen sich also nach der Art der Drehfeldbildung (ΦD) unterscheiden.
Der Magnetische Hauptfluss ΦH wird in der Hauptwicklung erzeugt und schließt sich über die Hauptpole. Der Spaltpolmotor besitzt einen schlechten Wirkungsgrad (η = 0,6) - ein Teil der Leistung wird im Kurzschlussring bewußt verheizt - und ein relativ kleines Drehmoment. Verwendung: Hauptsächlich als Lüfterantrieb oder für kleine Pumpen bis ca. 300W. |
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2.1 Aufbau: | Der Läufer ist meistens ein Kurzschluss- und selten ein Schleifringläufer. Der Stator ist entweder der einer normalen DSM oder ein spezielles Blechpacket mit unterschiedlichem Nutenquerschnitt für den Haupt- und den Hilfsstrang. |
2.2 Wicklung: | 2/3 Hauptstrang (U1 - U2) 1/3 Hilfsstrang (Z1 - Z2) (siehe Wicklungsschemata) |
2.3 Wirkungsweise: | Der Haupt- und Hilfsstrang sind parallelgeschaltet. Der Hilfsstrang wird durch den Kondensator überkompensiert. So entsteht zwischen den Strömen (im Hauptstrang 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 gewält werden: | |
aus dem Zeigerbild ergibt sich die Näherungsrechnung: |
Die Rechnung ergibt eine anschauliche Kennlinie:
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.
Jeder Drehstrommotor kann bei Wechselstrom betrieben werden, wenn die Strangspannung der vorhandenen Wechselspannung entspricht. (
Der Kondensator kann durch eine Messung der Strangspannungen und -ströme genauer bestimmt werden. Dabei treten im Leerlauf die höchsten Spannungs- und Stromwerte auf. Bei Belastung sinken die Werte um etwa 10%.