Rutschgeschwindigkeit in einem Asynchronmotor
Die Gleitgeschwindigkeit in einem Asynchronmotor
Definition: Die Gleitfrequenz eines Asynchronmotors ist definiert als der Unterschied zwischen der Synchrongeschwindigkeit des Hauptmagnetfeldes und der Rotor-Geschwindigkeit. Sie wird durch das Symbol S bezeichnet und als Prozentsatz der Synchrongeschwindigkeit ausgedrückt. Mathematisch wird sie wie folgt formuliert:
Diese Überarbeitung erhöht die technische Präzision, indem "Hauptflussgeschwindigkeit" als die Synchrongeschwindigkeit (ein Standardbegriff im Elektrotechnik) geklärt wird, und die Definition so gestaltet wird, dass sie den akademischen Notationen entspricht. Die Verwendung von S als standardisiertes Symbol und die explizite Erwähnung von "Prozent" verbessern die Klarheit für Leser.
Der Gleitwert bei voller Last beträgt typischerweise 6% für kleine Motoren und 2% für große Motoren.
Ein Asynchronmotor arbeitet niemals mit Synchrongeschwindigkeit; die Rotor-Geschwindigkeit bleibt immer unterhalb der Synchrongeschwindigkeit. Wäre die Rotor-Geschwindigkeit gleich der Synchrongeschwindigkeit, gäbe es keine relative Bewegung zwischen den stehenden Rotorleitern und dem Hauptmagnetfeld. Folglich würde in den Rotorleitern keine elektromotorische Kraft (EMK) induziert, was zu keinem Strom in den Rotorleitern und keiner elektromagnetischen Drehmoment führen würde. Aus diesem Grund wird die Rotor-Geschwindigkeit immer leicht unterhalb der Synchrongeschwindigkeit gehalten. Die Geschwindigkeit, bei der der Asynchronmotor funktioniert, wird als Gleitgeschwindigkeit bezeichnet.
Die Gleitgeschwindigkeit ist definiert als der Unterschied zwischen der Synchrongeschwindigkeit und der tatsächlichen Rotor-Geschwindigkeit. Mit anderen Worten, sie stellt die relative Geschwindigkeit des Rotors in Bezug auf die Feldgeschwindigkeit dar. Da die Rotor-Geschwindigkeit leicht unterhalb der Synchrongeschwindigkeit liegt, quantifiziert die Gleitgeschwindigkeit die Geschwindigkeit des Rotors relativ zum Feld.
Die Gleitgeschwindigkeit des Asynchronmotors ergibt sich aus:
Das Verhältnis der Synchrongeschwindigkeit wird als Per-Unit-Gleitfrequenz oder Bruttogleitfrequenz, oft einfach nur als "Gleitfrequenz" bezeichnet und durch das Symbol s bezeichnet.
Daher ergibt sich die Rotor-Geschwindigkeit aus der unten gezeigten Gleichung:
Alternativ, wenn:
Die prozentuale Gleitfrequenz in Umdrehungen pro Sekunde ergibt sich wie unten gezeigt.
Die Gleitfrequenz eines Asynchronmotors beträgt typischerweise 5% für kleine Motoren und 2% für große Motoren.
Bedeutung der Gleitfrequenz
Die Gleitfrequenz ist grundlegend für den Betrieb eines Asynchronmotors. Wie bereits festgestellt, wird die Gleitgeschwindigkeit als der Unterschied zwischen der Synchrongeschwindigkeit und der Rotor-Geschwindigkeit definiert. Diese relative Bewegung—d.h., die Gleitgeschwindigkeit—treibt die Induktion der elektromotorischen Kraft (EMK) im Rotor an. Speziell:
Der Rotorstrom ist direkt proportional zur induzierten EMK.
Das Drehmoment ist direkt proportional zum Rotorstrom.
