Haben Sie sich jemals gefragt, was Gleichstrommotoren von Wechselstrommotoren unterscheidet? In diesem Artikel gehen wir auf die grundlegenden Unterschiede zwischen diesen beiden Motortypen ein, einschließlich ihrer Funktionsprinzipien, Effizienz und Anwendungen. Wenn Sie diese wichtigen Unterschiede verstehen, erhalten Sie wertvolle Informationen darüber, welcher Motor sich am besten für verschiedene industrielle und private Anwendungen eignet. Tauchen Sie ein und entdecken Sie, wie diese wichtigen Komponenten die Welt um uns herum antreiben!
Ich werde das Funktionsprinzip und die Unterschiede zwischen Gleichstrom- und Wechselstrommotoren auf die einfachste und verständlichste Weise erklären.
Die obige Abbildung stellt die einfachste physikalische Darstellung eines Gleichstrommotors dar.
Bei einem Gleichstrommotor fließt der Strom aus der Gleichstromversorgung vom Pluspol zur linken Seite der Bürste. Die Bürste und der Kommutator reiben aneinander und der Strom fließt durch den linken Kommutator, der aus zwei Segmenten besteht, in die Spule und auf der rechten Seite der Spule wieder heraus. Der Strom fließt dann zurück zum Minuspol des Netzteils, wodurch ein geschlossener Kreislauf entsteht.
Die Spule befindet sich im Magnetfeld der Hauptmagnetpole (N und S) und ist einer elektromagnetischen Kraft ausgesetzt. Da die beiden Seiten der Spule unterschiedliche Stromrichtungen haben (links nach innen und rechts nach außen), sind sie elektromagnetischen Kräften entgegengesetzter Größenordnung ausgesetzt. Diese beiden Kräfte erzeugen das elektromagnetische Drehmoment, das die Spule zum Drehen bringt.
Die Spule wird in den Rotorschlitz eingebettet, wodurch der Motor zu drehen beginnt. Die Umkehrteile drehen sich mit der rotierenden Welle, während die Bürste stillsteht. Nach einer Umdrehung bewegt sich die rechte Spule nach links und die linke Spule nach rechts. Der Kommutator sorgt jedoch dafür, dass der Strom in der linken Spule in die gleiche Richtung fließt wie der Strom in der rechten Spule, so dass die Richtung der elektromagnetischen Kraft an der gleichen Stelle konstant bleibt. Dies gewährleistet die zyklische Drehung des Motors.
Das Magnetfeld der Spule ändert sich jedoch, wenn sich die Spule in verschiedene Positionen dreht, wodurch sich auch die elektromagnetische Kraft auf die Spule ändert. Dadurch wird die Drehung der Spule instabil und sie wird plötzlich langsamer. Um eine gleichmäßige und stabile Spulenkraft zu gewährleisten, können mehrere Spulen installiert werden.
Dann ergibt sich folgendes:
Auch mit einem solchen Motormodell:
Außerdem werden die beiden äußeren Magnetpole im Motor durch die Erregerspulen erzeugt, die Elektromagnete erzeugen. In kleineren Motoren werden Dauermagnete verwendet, während in größeren Motoren Elektromagnete zum Einsatz kommen.
Das Modell ist lediglich eine Darstellung, aber der tatsächliche Rotor des Motors ist auf diese Weise aufgebaut.
Wechselstrommotoren werden in zwei Kategorien eingeteilt: Synchronmotoren und Asynchronmotoren. Synchronmotoren werden hauptsächlich als Generatoren verwendet, während Asynchronmotoren hauptsächlich als Elektromotoren eingesetzt werden. Der Schwerpunkt dieser Diskussion liegt auf Asynchronmotoren.
Asynchronmotoren werden wegen ihres einfachen Aufbaus, ihrer geringen Kosten, ihrer Wartungsfreundlichkeit und ihres zuverlässigen Betriebs bevorzugt, was zu ihrer weiten Verbreitung geführt hat. Trotz ihres einfachen Aufbaus ist das Funktionsprinzip von Drehstrommotoren komplexer als das von Gleichstrommotoren, was ein klares Verständnis der Technologie erschwert.
An den Stator des Wechselstrommotors wird ein dreiphasiger symmetrischer Wechselstrom angelegt, wie in der obigen Abbildung dargestellt. Der Stator bleibt stationär, und nur eine Änderung des Stroms kann ein synthetisches magnetisches Drehfeld erzeugen. Dieses Magnetfeld wirkt wie ein rotierender Magnet um den Stator herum und erleichtert so die Arbeit.
Im Stator befindet sich eine geschlossene Spule, in der eine elektromotorische Kraft und ein Strom induziert werden, was zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kraft führt. Dadurch wird die geschlossene Spule in Drehung versetzt.
Es kann auch verstanden werden, dass es einen rotierenden Magneten auf dem Stator gibt und die geschlossene Spule innerhalb des Rotors aufgrund der Induktionsaufladung als Elektromagnet funktioniert. Wenn sich der äußere Elektromagnet dreht, versetzt er den inneren Elektromagneten in Rotation, wodurch sich der Rotor des Wechselstrommotors dreht.
Die Drehgeschwindigkeit des Statormagnetfelds wird als Synchrondrehzahl bezeichnet. Der Rotor, der vom Statormagnetfeld angetrieben wird, dreht sich mit einer niedrigeren Drehzahl, der so genannten Asynchrondrehzahl. Daher kommt auch der Begriff "Asynchronmotor".
Der Rotor eines Wechselstrommotors ist eine einfache, geschlossene Spule oder ein Leiter, der aufgrund seiner käfigartigen Struktur oft als Asynchronmotor mit "Käfig" bezeichnet wird. Die elektromotorische Kraft und der Strom im Rotor werden durch das Magnetfeld des Stators induziert, weshalb der Asynchronmotor auch als Induktionsmotor bezeichnet wird.
Daher hat der Drehstrom-Asynchronmotor verschiedene Bezeichnungen wie Wechselstrommotor, Asynchronmotor und Induktionsmotor, die ihn jeweils aus einer anderen Perspektive bezeichnen. Wenn Sie weitere Fragen haben, können Sie diese gerne in den Kommentaren stellen, und ich werde mein Bestes tun, um detaillierte Antworten zu geben.
Als Gründer von MachineMFG habe ich mehr als ein Jahrzehnt meiner Karriere der metallverarbeitenden Industrie gewidmet. Meine umfangreiche Erfahrung hat es mir ermöglicht, ein Experte auf den Gebieten der Blechverarbeitung, der maschinellen Bearbeitung, des Maschinenbaus und der Werkzeugmaschinen für Metalle zu werden. Ich denke, lese und schreibe ständig über diese Themen und bin stets bestrebt, in meinem Bereich an vorderster Front zu bleiben. Lassen Sie mein Wissen und meine Erfahrung zu einem Gewinn für Ihr Unternehmen werden.
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