Ein Motor kann als ein Gerät beschrieben werden, das kinetische Energie in elektrische Energie umwandelt. Der Prozess der Stromumwandlung in einem Motor wird auch als Induktion bezeichnet. Der im Rotor eines Motors induzierte elektrische Strom führt zu einem erzeugten Drehmoment (Leistung). Dieses Drehmoment ist proportional zur Rotationsgeschwindigkeit des Rotors und dem Magnetfeld innerhalb des Stators. Die Differenzdrehzahl eines NEMA-Design-B-Motors liegt typischerweise zwischen 1 % und 2 % unter Volllast.
Achten Sie bei der Auswahl des besten Motortyps für Ihre Anwendung auf die Anlaufspannung. Die Spannung des Motors muss größer als 10 % seiner Nennleistung sein, wenn er mit Direktanlaufsteuerung gesteuert wird. Wenn diese Spannung niedriger ist, wird der Motor nicht das erforderliche Drehmoment erzeugen. Aus diesem Grund ist es wichtig zu verstehen, wie sich die verschiedenen Arten von Startspannungen und -strömen voneinander unterscheiden. Sobald Sie festgestellt haben, welcher Motortyp für Ihre Anwendung der richtige ist, können Sie mit dem Einkauf beginnen.
Es gibt zwei Haupttypen von Elektromotoren: den Gleichstrom und den Synchronmotor. Gleichstrommotoren erfordern zum Betrieb eine umgekehrte magnetische Ausrichtung. Der Kommutator verbindet zwei Versorgungskontakte mit dem Rotor. Diese Umpolung ist notwendig, damit sich der Rotor dreht. Diese werden normalerweise für Anwendungen mit geringem Stromverbrauch verwendet und sind häufig in kleinen Werkzeugen, Aufzügen und Elektrofahrzeugen zu finden. Es gibt einige Unterschiede zwischen den beiden Typen, aber der Hauptunterschied ist der Motortyp.
In Bezug auf den Wirkungsgrad kann ein Gleichstrommotor sehr effizient sein. Wenn es an ein Stromnetz angeschlossen ist, kann es eine Herausforderung sein. Ein VFD kann dieses Problem lösen, indem er die ihm zugeführten Spannungen und Ströme steuert. Diese VFDs bestehen normalerweise aus drei Abschnitten. Der erste Abschnitt ist jeweils der Gleichrichter, gefolgt von einem Filter mit Energiespeicher und einem Wechselrichter. Sie funktionieren, indem sie die Spannung und die Ströme anpassen, die dem Motor zugeführt werden.
Eine andere Art von Elektromotor ist der Reluktanzmotor. Dieser Motortyp verwendet eine verteilte Gleichstromwicklung und arbeitet ohne Synchrondrehzahl. Ein Reluktanzmotor hat einen Anker, einen Stator und eine Kommutatorbürstenanordnung. Die Funktion eines Reluktanzmotors besteht darin, ähnliche Pole in einem Eisengerät abzustoßen. Die Kommutatorbürstenbaugruppe eines Reluktanzmotors erzeugt ein inneres Magnetfeld.
Ein Wechselrichter verwendet die Pulsweitenmodulationstechnologie (PWM), um die Spannung und Frequenz der Ausgangssignale an den Motor zu regeln. In diesem System steuert ein Mikroprozessor das Timing und den Betrieb des Wechselrichters, um die Spannung und Frequenz zu regulieren. Die Breite und Dauer der Impulse bestimmen die durchschnittliche Spannung, die dem Motor zugeführt wird. Die Frequenz der Ausgangswellen hängt davon ab, wie oft positive Übergänge in bestimmten Intervallen auftreten. Abb. 7.23 zeigt eine typische PWM-Wellenform.
Ein Linearmotor ähnelt einem Drehstrommotor, erzeugt jedoch direkt eine Translationsbewegung. Wie der Name schon sagt, entspricht dieser Typ dem Rotor eines Drehstrommotors. Der Stator wird während der Verfahrstrecke flach. Entlang des flachen Weges entwickelt sich ein Magnetfeld. Der Rotor des Linearmotors wird durch das sich längs bewegende Magnetfeld im Stator gezogen. Die Funktion des Motors wird dann in Bewegung übersetzt.