Grundlegende Begriffe der Elektromotoren
Grundlegende Begriffe der Elektromotoren
Freigabezeit：2024-01-24
Elektromotoren sind Energiewandler, die nach elektromagnetischen Prinzipien arbeiten.
I. Grundlegende Begriffe der Elektromotoren
Elektromotor: Ein Elektromotor ist eine Energieumwandlungsvorrichtung, die nach elektromagnetischen Prinzipien arbeitet. Ein Elektromotor gibt nur dann Energie ab, wenn ihm Energie zugeführt wird; bei seiner Energiezufuhr und -abgabe muss mindestens eine Seite elektrische Energie sein.
Transformator: Ein Transformator ist eine Vorrichtung, die nach elektromagnetischen Prinzipien Wechselstromenergie in Wechselstromenergie gleicher Frequenz, aber unterschiedlicher Spannung umwandelt.
Generator: Ein Generator ist eine Vorrichtung, die nach elektromagnetischen Prinzipien mechanische Energie in elektrische Energie umwandelt.
Gleichstromgenerator: Ein Generator, der mechanische Energie in Gleichstromenergie umwandelt.
Wechselstromgenerator: Ein Generator, der mechanische Energie in Wechselstromenergie umwandelt.
Synchronmaschine: Das Verhältnis zwischen der Frequenz seiner elektromotorischen Kraft und der Motordrehzahl (Synchron-Drehzahl) ist konstant. Beispielsweise ist bei einer 2-poligen (1 Polpaar) Synchronmaschine die Stromerzeugungsfrequenz gleich der Drehzahl pro Sekunde; bei einer 12-poligen (6 Polpaare) Synchronmaschine ist die Stromerzeugungsfrequenz das Sechsfache der Drehzahl pro Sekunde. Große Turbogeneratoren und Wasserkraftgeneratoren sind Synchronmaschinen. Die meisten Wechselstromgeneratoren sind Synchronmaschinen und finden breite Anwendung. Synchrondrehzahl: Damit der Generator eine Netzfrequenz von 50 Hz liefert, muss die Drehzahl des Generators die Synchrondrehzahl betragen. Synchrondrehzahl = 50 × 60 / p, wobei p die Anzahl der Polpaare ist. Beispielsweise beträgt die Synchrondrehzahl eines Motors mit einem Polpaar (2 Pole) 3000 U/min, die eines Motors mit zwei Polpaaren (4 Pole) 1500 U/min.
Asynchrongenerator: Unter Last ist die Drehzahl des Generators größer als die Synchrondrehzahl bei gleicher Polzahl. Beispielsweise ist die Drehzahl eines Asynchrongenerators mit zwei Polpaaren größer als 1500 U/min, d. h., die Frequenz der Ausgangsspannung des Generators ist geringer als das Doppelte der Drehzahl pro Sekunde, und das Verhältnis zwischen der Generatordrehzahl und der Frequenz des angeschlossenen Netzes ist nicht konstant und nimmt mit zunehmender Last zu. Asynchrongeneratoren werden nur selten eingesetzt, hauptsächlich in Windkraftanlagen.
Elektromotor: Ein Elektromotor ist eine Vorrichtung, die nach elektromagnetischen Prinzipien elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt.
Gleichstrommotor: Ein Elektromotor, der Gleichstromenergie in mechanische Energie umwandelt.
Wechselstrommotor: Ein Elektromotor, der Wechselstromenergie in mechanische Energie umwandelt. Wechselstrommotoren werden in Asynchronmotoren (Drehzahl kleiner als die Synchrondrehzahl) und Synchronmotoren (Drehzahl gleich der Synchrondrehzahl) unterteilt. In der Praxis sind Asynchronmotoren am weitesten verbreitet, Synchronmotoren hingegen eher selten.
Generatorleistung ( Nennleistung des Generators): Die vom Generator bei der vom Hersteller angegebenen Nenndrehzahl, Nennspannung, Nennleistungsfaktor und den Nennkühlbedingungen am Ausgangsanschluss in Kilovoltampere (kVA) kontinuierlich abgegebene Leistung.
Motorleistung (Nennleistung): Die mechanische Leistung, die die Motorwelle bei Nennspannung, Nennlast und den angegebenen Kühlbedingungen abgibt, gemessen in Kilowatt (kW).
Wirkungsgrad des Motors: Das Verhältnis von P2 zu P1 wird als Wirkungsgrad des Motors bezeichnet und mit η bezeichnet, d. h. η = P 2 / P 1 , P1 wird als Eingangsleistung bezeichnet und gibt die dem Motor pro Zeiteinheit zugeführte Energie an; P2 wird als Ausgangsleistung bezeichnet und gibt die vom Motor pro Zeiteinheit abgegebene Energie an.
II. Elektromagnetische Struktur des Motors
Rotor, Stator: Generatoren und Elektromotoren sind beide mit mechanischer Energie verbunden, und in ihrer Struktur gibt es bewegliche Teile, die sich in der Regel drehen und als Rotor bezeichnet werden; entsprechend werden die feststehenden Teile als Stator bezeichnet.
Hauptmagnetkreis: Bezeichnet den Pfad des Hauptmagnetflusses Φ Der Hauptmagnetkreis eines Transformators besteht aus einem geschlossenen Eisenkern, siehe Abb. 3 links, die hellblauen Pfeile sind die Magnetfeldlinien. Der Hauptmagnetkreis einer Drehmaschine umfasst neben den Stator- und Rotorkernen auch zwei Luftspalte, siehe Abb. 1 rechts, die hellblauen Pfeile sind die Magnetfeldlinien.
Eisenkern: Das Magnetkreisbauteil, das den magnetischen Fluss trägt, ohne den Luftspalt.
Gehäuse (Statorgehäuse): Das Bauteil, das den Stator oder die Statorbaugruppe und die Statorwicklung trägt.
Gehäuse-Joch: Der Teil des Stators, der den stationären Pol mechanisch trägt.
Magnetpol: Ein Teil des Eisenkerns, der eine Erregerwicklung trägt oder enthält, oder eine oder mehrere Permanentmagnete enthält.
Polschuh: Der Teil des Pols, der sich in der Nähe des Luftspalts befindet.
Luftspalt: Der Spalt zwischen den ferromagnetischen Teilen im Magnetkreis.
Rotorjoch: Der Teil des Rotorkerns, der den rotierenden Pol mechanisch trägt.
Pol (Sprosspol): Ein von der Jochseite zum Luftspalt weisender Pol, der Rotor in Abb. 5 links hat 6 Pole, die auf dem Rotorjoch montiert sind.
Verdeckte Pole: Ein Teil des zylindrischen Eisenkerns wirkt durch die magnetische Wirkung der verteilten Wicklung als Pol, siehe Abb. 5 rechts. Die Nuten zwischen den kleinen Zähnen dienen zum Einlegen der verteilten Erregerwicklung, die großen Zähne sind die Pole.
Nut: Eine Aussparung im Eisenkern, in der die Wicklungsleiter angeordnet sind.
Zahn: Der Teil des Eisenkerns zwischen zwei benachbarten Nuten.
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