Warum startet ein Phasensynchronmotor nicht von selbst?

Tatsächlich kann ein Drehstrom-Asynchronmotor sich selbst starten, aber es könnte hier einige Verwirrung geben. Während ein Drehstrom-Asynchronmotor unter normalen Bedingungen selbst starten kann, kann ein Einphasen-Asynchronmotor sich nicht selbst starten. Um dies zu klären, untersuchen wir die Startmechanismen von Drehstrom- und Einphasen-Asynchronmotoren.

Selbststartfähigkeit eines Drehstrom-Asynchronmotors

1. Erzeugung eines rotierenden Magnetfeldes

Ein Drehstrom-Asynchronmotor kann sich selbst starten, weil er ein rotierendes Magnetfeld erzeugen kann. Hier ist der spezifische Mechanismus:

Dreiphasige Stromversorgung: Ein Drehstrom-Asynchronmotor verwendet in der Regel eine dreiphasige Wechselstromversorgung. Der Drehstrom besteht aus drei Sinusschwingungen, die um 120 Grad gegeneinander phasenverschoben sind.

Statorwicklungen: Der Stator enthält drei Wicklungssätze, wobei jeder einer Phase entspricht. Diese Wicklungen sind räumlich um 120 Grad voneinander entfernt und gleichmäßig an der Innenwand des Stators verteilt.

Stromfluss: Wenn der Drehstrom auf die Statorwicklungen angewendet wird, führt jede Wicklung einen entsprechenden Wechselstrom. Diese Ströme sind um 120 Grad phasenverschoben, was ein rotierendes Magnetfeld sowohl zeitlich als auch räumlich erzeugt.

2. Wirkung des rotierenden Magnetfeldes

Induzierter Strom im Rotor: Das rotierende Magnetfeld induziert Ströme im Rotor und erzeugt ein Rotor-Magnetfeld.

Elektromagnetisches Drehmoment: Die Wechselwirkung zwischen dem Rotor-Magnetfeld und dem Stator-Magnetfeld erzeugt elektromagnetisches Drehmoment, das den Rotor zum Rotieren bringt.

Selbststartproblem eines Einphasen-Asynchronmotors

Ein Einphasen-Asynchronmotor kann sich nicht selbst starten, weil er kein rotierendes Magnetfeld erzeugen kann. Hier ist der spezifische Mechanismus:

1. Merkmale der Einphasen-Stromversorgung

Einphasen-Stromversorgung: Ein Einphasen-Asynchronmotor verwendet eine einphasige Wechselstromversorgung. Der Einphasenstrom besteht aus einer einzigen Sinusschwingung.

Statorwicklungen: Der Stator enthält in der Regel zwei Wicklungen, eine Hauptwicklung und eine Hilfswicklung.

2. Erzeugung des Magnetfeldes

Pulsierendes Magnetfeld: Die einphasige Stromversorgung erzeugt ein pulsierendes Magnetfeld in den Statorwicklungen, anstelle eines rotierenden Magnetfeldes. Dies bedeutet, dass die Richtung des Magnetfeldes sich nicht ändert, sondern periodisch fluktuiert.

Fehlen eines rotierenden Magnetfeldes: Aufgrund des Mangels an einem rotierenden Magnetfeld erzeugen die induzierten Ströme im Rotor nicht genug Drehmoment, um den Rotor zum Rotieren zu bringen.

3. Lösungen

Um einen Einphasen-Asynchronmotor selbst starten zu lassen, werden in der Regel folgende Methoden verwendet:

Kondensatorstart: Beim Start wird ein Kondensator verwendet, um eine Phasenverschiebung für die Hilfswicklung zu erzeugen und ein annähernd rotierendes Magnetfeld zu schaffen. Sobald der Motor eine bestimmte Geschwindigkeit erreicht hat, wird die Hilfswicklung getrennt.

Kondensatorlauf: Während des Betriebs stellt ein Kondensator eine Phasenverschiebung für die Hilfswicklung bereit und erzeugt kontinuierlich ein rotierendes Magnetfeld.

Permanent Split Capacitor (PSC): Mit einem permanenten Splitt-Kondensator bleibt die Hilfswicklung während des gesamten Betriebs verbunden und stellt ein kontinuierliches rotierendes Magnetfeld bereit.

Zusammenfassung

Drehstrom-Asynchronmotor: Kann sich selbst starten, weil die dreiphasige Stromversorgung ein rotierendes Magnetfeld im Stator erzeugen kann, das den Rotor zum Rotieren bringt.

Einphasen-Asynchronmotor: Kann sich nicht selbst starten, weil die einphasige Stromversorgung nur ein pulsierendes, nicht ein rotierendes Magnetfeld erzeugen kann. Methoden wie Kondensatorstart oder Permanent Split Capacitor (PSC) sind erforderlich, um ein rotierendes Magnetfeld zu erzeugen und den Selbststart zu ermöglichen.

Wir hoffen, dass diese Erläuterungen Ihnen helfen, die Startmechanismen von Drehstrom- und Einphasen-Asynchronmotoren zu verstehen.