Warum dreht sich Rotor in einem Induktionsmotor.
Der Wechselstrommotor arbeitet auch durch Drehen des Statorfeldes, nutzt jedoch die natürliche Wechselnatur der Wechselstromwelle, um die Feldspulen nacheinander ein- und auszuschalten. Der Wechselstrom-Induktionsmotor benötigt keine Bürsten, da der Rotor im Wesentlichen ein passives Gerät ist, das kontinuierlich in eine Richtung gezogen wird. Um eine alte Analogie zu verwenden, Der Rotor ist das „Pferd,Und das rotierende Statorfeld ist die „Karotte.“
Um die Prinzipien zu erklären, wie die Wechselstromwelle zur sequentiellen Erregung der Feldspulen verwendet werden kann, werden wir den Betrieb eines theoretischen Zweiphasenmotors untersuchen.
Zweiphasen-Wechselstrom besteht aus zwei einzelnen Phasenspannungen (Bild). Beachten Sie, dass Phase B um 90 ° hinter Phase A zurückbleibt – das heißt, Phase A erreicht ihren Höhepunkt bei 0 ° und Phase B erreicht ihren Höhepunkt 90 ° später. Der Zweiphasenmotor (Bild) ist so angeschlossen, dass Phase A den oberen und unteren Pol und Phase B den linken und rechten Pol mit Strom versorgt.
Die Wirkung von zweiphasigem Wechselstrom auf den Motor bewirkt, dass sich das Statormagnetfeld effektiv im Uhrzeigersinn dreht (als Drehfeld bezeichnet), obwohl die Spulen selbst stationär sind.
In bild, bei 0 ° phase A ist bei spitzen spannung während phase B ist 0 V. An diesem punkt, phase A hat alle die spannung, und phase B hat keine; daher werden die an Phase A (oben und unten) angeschlossenen Wicklungen mit Strom versorgt und die an Phase B (links und rechts) angeschlossenen Wicklungen sind ausgeschaltet. Diese Situation ist in der Spulenzeichnung (oben links) des Bildes dargestellt. Die Polarität der angelegten Spannung bewirkt, dass die obere Wicklung dem Rotor einen Nord- (N) Magnetpol und die untere Wicklung dem Rotor einen Süd- (S) Magnetpol präsentiert.
Bei 90 ° später im Leistungszyklus (Bild) ist die Spannung der Phase A auf 0 V gestiegen (Abschalten der oberen und unteren Wicklungen), und Phase B ist auf Spitzenspannung angestiegen, wodurch die linke und rechte erregt werden Wicklungen. Insbesondere bewirkt die positive Phase-B-Spannung, dass die rechte Wicklung dem Rotor einen magnetischen Nordpol und die linke Wicklung einen magnetischen Südpol darstellt (wie in der Spulenzeichnung des Bildes angegeben).
Bei 180 ° ist die Spannung der Phase B auf 0 V zurückgegangen (Abschalten der linken und rechten Wicklung), und die Phase A ist auf eine negative Spitzenspannung abgesunken. Wieder einmal werden die oberen und unteren Wicklungen erregt, diesmal jedoch mit der entgegengesetzten Polarität als bei 0 °, wodurch die Magnetpole umgekehrt werden. Nun präsentiert die untere Wicklung dem Rotor einen magnetischen Nordpol und die obere Wicklung einen magnetischen Südpol.
Bei 270 ° ist Phase A auf 0 V angestiegen (Abschalten der oberen und unteren Wicklungen) und Phase B ist auf einen negativen Peak gegangen. Wieder einmal werden die linken und rechten Wicklungen erregt, diesmal jedoch mit der linken Wicklung, die dem Rotor einen Nordmagnetpol und der rechten Wicklung einen Südmagnetpol darstellt.
Diese Analyse erklärt, wie zweiphasiger Wechselstrom * bewirkt, dass das Magnetfeld so wirkt, als würde es sich im Uhrzeigersinn (CW) drehen. (Sie können dies in den Spulenzeichnungen des Bildes sehen, wo sich der Nordpol anscheinend CW dreht.) Was aus der Diskussion nicht ersichtlich war, ist, dass die Rotation des Feldes glatt und kontinuierlich ist — es springt nicht von Pol zu Pol, wie aus der Diskussion abgeleitet werden könnte. Betrachten Sie zum Beispiel die Situation bei 45 °. Aus dem Bild können Sie sehen, dass beide Sätze von Polen
teilweise erregt sind, wodurch das resultierende NS-Magnetfeld auf halbem Weg zwischen den beiden Polen liegt.