Fragen zur Asynchronmaschine

Bei welchem Typ der Asynchronmaschine wird kein Schleifring benötigt?

Bei der Asynchronmaschine mit Käfigläufer

Welche Polpaarzahl hat der Läufer einer Asynchronmaschine mit Schleifring?

dieselbe wie der Stator

Wie werden die Wicklungen des Läufers einer Asynchronmaschine mit Schleifringläufer angeschlossen?

über einen Schleifring

Welche Möglichkeit der Ansteuerung bietet der Schleifringläufer im Gegensatz zum Käfigläufer?

Indem man Vorwiderstände an die Bürsten des Schleifrings anschließst kann R2’ zur Regelung der Drehzahl oder Verbesserung des Anlaufmoments vergrößert werden

Asynchronmaschine mit Käfigläufer:
Was ist ein Stromverdärnungsläufer, welchen Vorteil bietet er?

Ein Käfigläufer (=Rotor) der nur für s=1 (also mit höherer Rotorfrequenz f2) einen bauartbedingt vergrößerten Rotorwiderstand hat, womit man den Vorteil eines höheren Anlaufmoments bei sonst gleichbleibenden Eigenschaften bei kleinen Rotorfrequenzen f2 erzielt.

Asynchronmaschine mit Käfigläufer:
Wie viele Windungen hat ein Käfigläufer?

genau eine

Asynchronmaschine mit Käfigläufer:
Welche Eigenschaften machen die Asynchronmaschine mit Käfigläufer so interessant als Industriemotor?

Sie besitzt keine Schleifringe und ist daher praktisch wartungsfrei

Welche Spannung wir im Läufer bei der Synchrondrehzahl induziert?

...keine, bei Synchrondrehzahl ist der Schlupf 0, aus der Sicht des rotierenden Läufers ändert sich nichts am Drehfeld, daher Frequenz f2 = 0.

Welche Frequenz hat die im Läufer induzierte Spannung bei Stillstand (Anlauf)?

Bei Schlupf s=1 ist f2 identisch mit f1.

Welche Frequenz hat die im Läufer induzierte Spannung bei Schlupf s bzw. bei Drehzahl n?

f2 = s f1 bzw. f2 = f1 (n1 - n )/n1

Nenne die Formel der zugeführten Leistung,, sofern U1, I1 und der Wirkfaktor gegeben sind!

PE = 3*U1*I1*cos(φ)

Nenne die Formeln für die Verlustleitungen, die im Stator in Wärme umgesetzt (Formeln)?

PCu1 = 3*I1²*R1
PFe= 3*U1²*RFe

Was ist die Luftspaltleistung?

Jene Leistung, die im Motorbetrieb vom Stator auf den Rotor übertragen wird, bzw. vom Rotor auf den Stator im Generatorbetrieb.q

Welcher Anteil der Luftspaltleistung wird im Läufer in Wärme umgesetzt (Formel)?

Für s > 0: PCu2 = s*PL.

Welcher Anteil der Luftspaltleistung wird im Läufer in mechanische Leistung umgesetzt (Formel)?

Für s > 0: Pm = (1 - s)*PL.

Wie berechnet man das Drehmoment bei bekannter mechanischer Leistung ? (ohne Berücksichtigung der Reibungsverluste)

M=Pm/(2pn)

Wie berechnet man das Drehmoment bei bekannter Luftspaltleistung?

M=PL/(2pn1)

Wie berechnet man das Drehmoment bei bekanntem Statorstrom?

M=3·I1² (R2‘/s) / (2pn1)

Wie berechnet man das Drehmoment bei bekannter Statorspannung? (Annahme des ESBs mit Querzweig direkt an den Klemmen)

M=3·U1²/(2pn1) · (R2‘/s)/(Xs1²+(R1+R2‘/s)²)

Erkläre anhand der Formel M=3·U1²/(2pn1) · (R2‘/s)/(Xs1²+(R1+R2‘/s)²), warum ein Stromverdrängungsläufer ein höheres Anlaufmoment bei gleichbleibendem Verhalten für s=0...sk besitzt!

Für s=0...sk ändert sich R2‘ nicht, Wirkungsgrad, Nennleitung, Kippmoment etc. bleiben also gleich. Nur für s~1 steigt R2‘ wegen der nun höheren Rotorfrequenz f2=s f1 an. Da sich beim Anlauf (s=1) der Term (R2‘/s) im Zähler des Bruches stärker auswirkt als im Nenner, steigt mit größerem R2‘ auch M an.