Was ist das Prinzip eines Eichhörnchenkäfig-Einsphasen-Asynchronmotors mit den drei Leitungen schwarz, rot und weiß zur Geschwindigkeitssteuerung?

Hintergrundinformationen

Einsphasige Asynchronmotoren sind eine häufig anzutreffende Art von Elektromotoren, die in einer Vielzahl von Haushaltsgeräten und kleinen Geräten eingesetzt werden. Ihre Rotor sind in der Regel Käfigläufer, was den Motor strukturell einfach, wartungsarm und langlebig macht. Allerdings kann das Anfahren und die Drehzahlregelung von einsphasigen Asynchronmotoren relativ komplex sein, da sie ein Mechanismus benötigen, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen.

Das Prinzip der Drehzahlsteuerung

Die Funktion der drei Leitungen

Bei einem einsphasigen Asynchronmotor besteht das Prinzip, die schwarze, rote und weiße Leitung zur Steuerung der Drehzahl zu verwenden, hauptsächlich darin, die inneren Wicklungen des Motors zu steuern. Konkret können diese drei Leitungen verwendet werden, um mit den Statorwicklungen des Motors verbunden zu werden, und durch Anpassung des Stroms oder der Spannung dieser Wicklungen den Betriebszustand des Motors zu ändern, wodurch eine Drehzahlsteuerung erreicht wird.

Frequenzumrichter (VFD)

Um eine präzisere Steuerung der Drehzahl eines einsphasigen Asynchronmotors zu erreichen, werden häufig Frequenzumrichter (VFD) eingesetzt. Ein VFD regelt die Drehzahl des Motors, indem die Frequenz der Eingabe des Motors geändert wird. Je höher die Frequenz, desto schneller läuft der Motor; umgekehrt verringert sich die Drehzahl, wenn die Frequenz abnimmt.

Bürste und Schleifringpotentiometer

In einigen fortschrittlichen Asynchronmotor-Designs werden die Rotor-Wicklungsklemmen herausgeführt und an drei Schleifringen auf der Rotorwelle angeschlossen. Die Bürsten auf den Schleifringen ermöglichen es, einen externen Drei-Phasen-Widerstand in Serie mit den Rotorwicklungen zu schalten, um eine Drehzahlsteuerung zu ermöglichen. Der externe Widerstand wird Teil des Rotorschaltkreises, wodurch beim Anfahren des Motors ein hoher Drehmoment erreicht wird. Während der Beschleunigung des Motors kann der Widerstand auf Null reduziert werden.

Leistungsfaktor und Wirkungsgrad

Der Leistungsfaktor eines Asynchronmotors variiert mit der Last und liegt in der Regel zwischen 0,85 oder 0,90 bei voller Last und etwa 0,20 ohne Last. Der Leistungsfaktor und der Gesamtwirkungsgrad können durch geeignete Steuerstrategien, wie den Einsatz eines Frequenzumrichters (VFD), optimiert werden.

Zusammenfassung

Zusammengefasst ist der Rotor eines einsphasigen Asynchronmotors vom Typ Käfigläufer, und das Prinzip der Drehzahlsteuerung durch Verwendung von schwarzer, roter und weißer Leitung wird hauptsächlich durch Anpassung des Stroms oder der Spannung der Statorwicklungen und durch den Einsatz eines Frequenzumrichters (VFD) zur Änderung der Eingabefrequenz erreicht. Darüber hinaus können fortgeschrittene Designs auch Bürsten und Schleifringe verwenden, um die Drehzahlsteuerung und den Wirkungsgrad weiter zu optimieren.