28.03.2008, 12:00
Oh jeh!
Jetzt soll ich hier ohne Zeichnungen einen Synchronmotor und einen Asynchronmotor erklären.....
Uff, fangen wir an:
Die Sony wird garantiert einen Asynchronmotor haben. Synchronmotore sind sehr teuer und laufen auch nciht von selber an, sondern müssen angeworfen werden.
Jeder, der das jetzt verstehen will, nehme sich nun ein Blatt Papier und einen Stift zur Hand und zeichne mit!
Wir fangen mit dem Prinzip des Synchronmotors an, weil der am leichtesten zu verstehen ist.
Man zeichne um einen recht großen Kreis drei Elektromagneten in Winkel von jeweils 120 Grad zueinander, also nach jeden Drittel Kreisumfang kommt ein Elektromagnet. Nun zeichnen wir in die Mitte des Kreises noch einen drehbar gelagerten PERMANENTMAGNETEN ein.
Wir legen nun an die erste Spule eine (Gleich)Spannung an, Hier wird nun ein Magnetfeld induziert, welches den Permanentmagneten in der Mitte anzieht. Der Perma richtet sich nach dem eingeschalteten Elektromagneten aus.
Dann schaltetn wir diesen Elektromagneten wieder ab und schalten den zweiten ein. der Permanentmagnet wandert um 120 Grad weiter, weil er vom nächsten Elektromagneten wieder angezogen wird.
Wir schalten den zweiten Elektromagneten ab und den dritten ein. Der Perma dreht sich weiter.
Nun schalten wir den dritten ab und den ersten ein. Nun steht der Perma wieder am Anfang und hat eine Drehung vollbracht.
Alles klar?
Bei der Wechselspannung, die wir haben, kann mamn sich vorstellen, daß diese mit 50 Hz, also 50 mal in der Sekunde, gewissermaßen ein und ausgeschaltet wird.
Nun legen wir an jeden der drei Elektromagneten jeweils eine Wechslespannung an. Das Problem ist, daß nun immer alle drei MAgneten entweder ein- oder ausgeschaltet sind. Deswegen bracuhen wir sogenannten Drehstrom. Dieser hat nun drei Phasen mit jeweils 220 Volt (!) drauf, wobei die Spitzen der drei Wechselspannung (also "Eingeschaltet") um jeweils wieder genau 120 Grad versetzt sind.
Somit geht wie oben erklärt, der erste Elektromagnet an, dann der zweite, der dritte undsoweiter.
Nur leider ist das Drehfeld, welches sich ja nun 50 mal in der Sekunde un den armen Permanentmagneten dreht, so schnell, daß der nicht anläuft, weil er so schnell nciht erkenn kann, wo er nun hingezogen wird. Der permanentmagnet ist faul und träge!.
Deswegen muß der annähernd der Drehzahl des Drehfeldes angeworfen werden. Dann dreht der sich mit. Ersetzt man nun diesen Permanentmagneten in der Mitte durch einen über Schleifringe gespeisten Elektromagneten, habt ihr den Synchronmotor schon perfekt verstanden. Dieser läuft also IMMER synchron mit dem Drehfeld um, also mit 3000 Umdrehungen in der Minute oder eben 50 pro Sekunde. Deswegen Synchronmotor.
Nun kommt der Asynchronmotor: Nun ersetzen wir den Permanentmagneten in der Mitte durch eine kurzgeschlossene Spule. Eine Spule kann imer nur dann magnetisch werden, wenn sich an ihr ein anderer MAgnet oder ein Eektromegnet vorbeibewegt. Steht ihr ein Permanentmagnet still gegenüber, so merkt die Spule da nix von; sie ist dann unmagnetisch. Bewegt sich der Magnet an ihr vorbei, so wird in der Spule eine Spannung induziert, welche ein MAgnetfeld hervorruft. Die Spule wird nun vom vorbeibewegten MAgneten angezogen.
Nun setzt ihr diese kurzgeschlossene Spule wieder in die Mitte unseres Drehfeldes. Und siehe da, solange sich um die Spule das Drehfeld herumdreht,
wird in der Spule ein Strom induziert, welcher die Spule magnetisch macht und sie wird vom umlaufenden Drehfeld angezogen. Die kurzgeschlossene Spule läuft aber immer etwas langsamer als das Drehfeld, weil wenn sie gelich schnell laufen würde, gäbe es keine Induktion mehr in der Spule und sie würde kein MAgnetfeld mehr haben und nicht weiterlaufen.
Deswegen läuft die innenre kurzgeschlossenen Spule immer etwas langsamer las das außen anliegenden Drehfeld, damit in ihr eine Spannung induziert werden kann und sie magnetisch macht und sie somit sich dreht, aber eben immer etwas langsamer, als das Drehfeld, deswegen Asynchronmotor. So ein Motor läuft üblicherweise mit 2880 Umdrehungen pro Minute.
Dies ist dannd ie sogenannte zweipolige Maschine. Macht man nun doppelt so viele Elektromagneten außen rum, ist das Drhefeld halb so schnell am Umlaufen, der Motor dreht mit 1440 Umdrehungen. das ist die vierpolige Maschine, welche weltweit am meisten verbaut wird.
Wie läuft nun ein Asynchronmotor am normalen einphasigen 220 Volt Netz?
Wir brauchen auch hier wieder eine sogenannte Phasenverschiebung, also ein Drehfeld. Hier machen wir uns zu nutez, daß wenn man in einen Kondensator eine Spannung reintut, kommt die am anderen Ende spogar eher wieder raus.
Aha!
Diesen Effekt können wir doch für den Motor nutzen, oder?
Der Kondensator macht immer leider nur ein Phasenverschiebung von genau 90 Grad. Aber es wird schon gehen.
Nun schließt man die 220 Volt Phase an den ersten Elektromagneten, und den Eingang des Kondensators an. Der Ausgang des Kondensators wird mit dem dritten Elektromagneten verbunden und der zweite Elektromagnet bekommt das blaue Kabel, den im Volksmund so genannten "Nulleiter". Richtig heißt er Neutralleiter oder Mittelpunktsleiter (im Drehstromnetz). Hier kommt es nicht drauf an, daß auf dem zweiten Elektromagneten "Saft" drauf ist, er muß nur relativ zur Phase an und ausgeschlatet werden.
Nun läuft der Motor auch am Einphasennetz, zwar mit deutlich verminderter Leistung (etwa 1/6), aber er läuft. Nun muß man die Spulen elktrisch noch etwas anders anschließen, damit die Leistung größer wird. Der Motor wird von der sogenannten Sternschaltung ind die Dreieckschaltung umgeklemmt. Nun läuft er etwa mit 1/3 der Drehstromleistung.
Und wenn der Kondensator hin ist, mach der keine Phasenverschiebung mehr und der Motor steht. Wenn er nur ein bißchen hin ist, läuft der Motor nciht mehr richtig vernünftig.
Habt ihr alles verstanden?
Für den thread gibt doch wohl beim nächsten Treffen Freigetränke? ;-)
Liebe Grüße
Euer MArtin
Jetzt soll ich hier ohne Zeichnungen einen Synchronmotor und einen Asynchronmotor erklären.....
Uff, fangen wir an:
Die Sony wird garantiert einen Asynchronmotor haben. Synchronmotore sind sehr teuer und laufen auch nciht von selber an, sondern müssen angeworfen werden.
Jeder, der das jetzt verstehen will, nehme sich nun ein Blatt Papier und einen Stift zur Hand und zeichne mit!
Wir fangen mit dem Prinzip des Synchronmotors an, weil der am leichtesten zu verstehen ist.
Man zeichne um einen recht großen Kreis drei Elektromagneten in Winkel von jeweils 120 Grad zueinander, also nach jeden Drittel Kreisumfang kommt ein Elektromagnet. Nun zeichnen wir in die Mitte des Kreises noch einen drehbar gelagerten PERMANENTMAGNETEN ein.
Wir legen nun an die erste Spule eine (Gleich)Spannung an, Hier wird nun ein Magnetfeld induziert, welches den Permanentmagneten in der Mitte anzieht. Der Perma richtet sich nach dem eingeschalteten Elektromagneten aus.
Dann schaltetn wir diesen Elektromagneten wieder ab und schalten den zweiten ein. der Permanentmagnet wandert um 120 Grad weiter, weil er vom nächsten Elektromagneten wieder angezogen wird.
Wir schalten den zweiten Elektromagneten ab und den dritten ein. Der Perma dreht sich weiter.
Nun schalten wir den dritten ab und den ersten ein. Nun steht der Perma wieder am Anfang und hat eine Drehung vollbracht.
Alles klar?
Bei der Wechselspannung, die wir haben, kann mamn sich vorstellen, daß diese mit 50 Hz, also 50 mal in der Sekunde, gewissermaßen ein und ausgeschaltet wird.
Nun legen wir an jeden der drei Elektromagneten jeweils eine Wechslespannung an. Das Problem ist, daß nun immer alle drei MAgneten entweder ein- oder ausgeschaltet sind. Deswegen bracuhen wir sogenannten Drehstrom. Dieser hat nun drei Phasen mit jeweils 220 Volt (!) drauf, wobei die Spitzen der drei Wechselspannung (also "Eingeschaltet") um jeweils wieder genau 120 Grad versetzt sind.
Somit geht wie oben erklärt, der erste Elektromagnet an, dann der zweite, der dritte undsoweiter.
Nur leider ist das Drehfeld, welches sich ja nun 50 mal in der Sekunde un den armen Permanentmagneten dreht, so schnell, daß der nicht anläuft, weil er so schnell nciht erkenn kann, wo er nun hingezogen wird. Der permanentmagnet ist faul und träge!.
Deswegen muß der annähernd der Drehzahl des Drehfeldes angeworfen werden. Dann dreht der sich mit. Ersetzt man nun diesen Permanentmagneten in der Mitte durch einen über Schleifringe gespeisten Elektromagneten, habt ihr den Synchronmotor schon perfekt verstanden. Dieser läuft also IMMER synchron mit dem Drehfeld um, also mit 3000 Umdrehungen in der Minute oder eben 50 pro Sekunde. Deswegen Synchronmotor.
Nun kommt der Asynchronmotor: Nun ersetzen wir den Permanentmagneten in der Mitte durch eine kurzgeschlossene Spule. Eine Spule kann imer nur dann magnetisch werden, wenn sich an ihr ein anderer MAgnet oder ein Eektromegnet vorbeibewegt. Steht ihr ein Permanentmagnet still gegenüber, so merkt die Spule da nix von; sie ist dann unmagnetisch. Bewegt sich der Magnet an ihr vorbei, so wird in der Spule eine Spannung induziert, welche ein MAgnetfeld hervorruft. Die Spule wird nun vom vorbeibewegten MAgneten angezogen.
Nun setzt ihr diese kurzgeschlossene Spule wieder in die Mitte unseres Drehfeldes. Und siehe da, solange sich um die Spule das Drehfeld herumdreht,
wird in der Spule ein Strom induziert, welcher die Spule magnetisch macht und sie wird vom umlaufenden Drehfeld angezogen. Die kurzgeschlossene Spule läuft aber immer etwas langsamer als das Drehfeld, weil wenn sie gelich schnell laufen würde, gäbe es keine Induktion mehr in der Spule und sie würde kein MAgnetfeld mehr haben und nicht weiterlaufen.
Deswegen läuft die innenre kurzgeschlossenen Spule immer etwas langsamer las das außen anliegenden Drehfeld, damit in ihr eine Spannung induziert werden kann und sie magnetisch macht und sie somit sich dreht, aber eben immer etwas langsamer, als das Drehfeld, deswegen Asynchronmotor. So ein Motor läuft üblicherweise mit 2880 Umdrehungen pro Minute.
Dies ist dannd ie sogenannte zweipolige Maschine. Macht man nun doppelt so viele Elektromagneten außen rum, ist das Drhefeld halb so schnell am Umlaufen, der Motor dreht mit 1440 Umdrehungen. das ist die vierpolige Maschine, welche weltweit am meisten verbaut wird.
Wie läuft nun ein Asynchronmotor am normalen einphasigen 220 Volt Netz?
Wir brauchen auch hier wieder eine sogenannte Phasenverschiebung, also ein Drehfeld. Hier machen wir uns zu nutez, daß wenn man in einen Kondensator eine Spannung reintut, kommt die am anderen Ende spogar eher wieder raus.
Aha!
Diesen Effekt können wir doch für den Motor nutzen, oder?
Der Kondensator macht immer leider nur ein Phasenverschiebung von genau 90 Grad. Aber es wird schon gehen.
Nun schließt man die 220 Volt Phase an den ersten Elektromagneten, und den Eingang des Kondensators an. Der Ausgang des Kondensators wird mit dem dritten Elektromagneten verbunden und der zweite Elektromagnet bekommt das blaue Kabel, den im Volksmund so genannten "Nulleiter". Richtig heißt er Neutralleiter oder Mittelpunktsleiter (im Drehstromnetz). Hier kommt es nicht drauf an, daß auf dem zweiten Elektromagneten "Saft" drauf ist, er muß nur relativ zur Phase an und ausgeschlatet werden.
Nun läuft der Motor auch am Einphasennetz, zwar mit deutlich verminderter Leistung (etwa 1/6), aber er läuft. Nun muß man die Spulen elktrisch noch etwas anders anschließen, damit die Leistung größer wird. Der Motor wird von der sogenannten Sternschaltung ind die Dreieckschaltung umgeklemmt. Nun läuft er etwa mit 1/3 der Drehstromleistung.
Und wenn der Kondensator hin ist, mach der keine Phasenverschiebung mehr und der Motor steht. Wenn er nur ein bißchen hin ist, läuft der Motor nciht mehr richtig vernünftig.
Habt ihr alles verstanden?
Für den thread gibt doch wohl beim nächsten Treffen Freigetränke? ;-)
Liebe Grüße
Euer MArtin
Leute, bleibt schön glatt gewickelt!