Wie Elektromotoren funktionieren- Drehstrommotoren, Dreiphasen Wechselstrommotor, Induktionsmotor

das ist ein elektromotor einer der wichtigsten maschinen die je erfunden worden diese motoren werden überall eingesetzt vom pumpen des wassers das wir trinken über den antrieb von aufzügen und kränen bis hin zur kühlung von atomkraftwerken und genau aus diesem grund werfen wir in diesem video einen blick ins innere eines solchen motors und sehen uns im detail an wie er funktioniert ein induktions motor sieht in etwa so aus er wandelt elektrische energie in mechanische energie um die wir zum antrieb von pumpen lüftern kompressoren getrieben riemenscheiben und so weiter brauchen fast alle teile befinden sich im inneren

des haupt gehäuses an der vorderseite gibt es eine welle das ist der teil der sich dreht und an den dinge wie punkten zahnräder und riemenscheiben angebracht werden auf der rück fehlt mir dann einen lüfter und eine schutzabdeckung der lüfter ist mit einer welle verbunden und dreht sich daher wenn der motor arbeitet der emotions mutter kann während des betriebs viel wärmer zeugen weshalb der lüfter die luft der umgebung durch das gehäuse bläst uns abzukühlen wenn der induktions motor zu heiß wird schmilzt die isolierung der internen elektrische spulen was zu einem kurzschluss führt und den motor kaputt

macht die rippen an der seite des gehäuses helfen dabei die oberfläche zu vergrößern damit mehr unerwünschte wärme abgeführt werden kann die welle wird fanlagern gestützt die innerhalb der vorderen und hinteren abstimmung sitzen die lager häfen der welle sich reibungslos zu drehen und halten sie in position im inneren des gehäuses befindet sich auch der start dieser stator sitzt fest und dreht sich nicht er besteht aus mehreren kupfer treten die zwischen den angeordneten schlitzen zu spulen gewickelt sind wer kupferdraht ist mit einem speziellen lack beschichtet der die drähte elektrisch voneinander isoliert das bedeutet dass der strom durch

die gesamte schule fließen muss schließlich würde er sonst einfach den kürzesten weg nehmen wenn uns gleich nochmal ansehen warum das eine rolle spielt das hier ist ein drei phasen induktions motor also gibt es drei getrennte spuren im staat die enten von jeder schule sind mit dem elektrischen anschluss kosten verbunden wie genau die angeschlossen werden sehen wir uns auch noch gleich an wenn dieser statue an den strom angeschlossen ist erzeugt ein elektromagnetisches feld mit der welle ist der rotor verbunden in diesem fall ist der rother ein sogenannter käfig läufer er wird so genannt weil er zwei

entringer hat die mit stangen verbunden sind die sich zusammen drehen diese konstruktion mit einem kleinen käfig oder laufrad das oft von einem hamster benutzt wird der käfig zwar verfügt auch über mehrere laminierte stahlbleche die helfen dabei das magnetfeld auf die städte zu lenken anstelle eines massiven mit teilstücks wird hier bläst genommen weil es den wirkungsgrad verbessert da die größe der wirbelströme im rother reduziert wird wenn der rother im stator platziert wird und der stator an eine elektrische stromversorgung angeschlossen wird beginnt der rotor zu rotieren aber wie ist das möglich wenn strom durch einen draht fließt

wird um den draht herum ein elektromagnetisches feld erzeugt das können wir sehen in dem wir kompasse um den draht platzieren sie drehen sich um sich zum magnetfeld hin auszurichten wenn die strom richtung umgekehrt wird kehrt sich auch das magnetfeld um so dass die compass sie ihre richtung ändern das magnetfeld des drahtes bewegt also die kompassnadel genau so als würden wir zwei stabmagneten aufeinander zu schieben sie werden entweder angezogen oder abgestoßen wir können sogar einen magneten benutzen um einen anderen magneten zu drehen oder wir können den magneten drehen indem wir die intensität des magnetfeldes um ihn

herum verändern wenn wir einen draht in ein magnetfeld legen und strom durch den leiten wird das magnetfeld des drahtes mit dem permanentmagneten interagieren und das magnetfeld und der draht erfahren beide eine kraft diese kraft wird der draht je nach strom richtung und der polarität der magnetfelder entweder nach oben oder nach unten bewegen wenn wir den draht zu einer spule wickeln wird das elektromagnetische feld stärker und die spule erzeugt einen nord und einen südpol genau wie ein dauermagnet diese trat spulen werden in doktor genannt wenn wir wechselstrom durch den draht leiten ändern die elektronen ständig ihre

richtung indem sie vorwärts und rückwärts fließen dementsprechend wird sich auch das magnetfeld ausdehnen und zurückziehen und auch die polarität kerb sich jedes mal um wenn wir eine andere schule abseits platzieren und damit den stromkreis schließen wird das elektromagnetische feld einen strom in dieser zweiten spule induzieren wir können zwei spulen miteinander verbinden und wir einander gegenüberstellen um ein größeres magnetfeld zu erzeugen wenn wir eine geschlossene draht schleife in dieses große magnetfeld legen induzieren wir einen strom in der schleife jetzt wissen wir dass strom durch einen draht ein magnetfeld erzeugt und wir wissen auch dass sich magnetfelder

gegenseitig abstoßen oder anziehen demnach erzeugt also auch diese draht schleife ein magnetfeld das mit dem größeren magnetfeld interagieren wird jede seite der spule ist dabei den entgegen gesetzten kräften ausgesetzt die sie in drehung versetzt diese schleife ist daher unser roter und die spulen sind der stator rotor dreht sich nur so lange bis er zu den starterschulen ausgerichtet ist dann bleibt er stehen da der infizierte strom mit der spule umkehrt um das zu verhindern müssen wir noch mehr spielen in den staaten einsetzen und zu einer anderen phase verbinden in dieser phase fließen die elektronen in einem

anderen zeitabstand so dass das elektromagnetische feld auch zu einem anderen zeitpunkt die stärke und polarität ändert dadurch wird der rotor wieder zur drehung gezwungen im inneren des induktions motors haben wir drei getrennte spuren die ein rotierendes elektromagnetisches feld erzeugen wenn wir wechselstrom durch jede schule leiten erzeugen die spulen ein elektromagnetisches feld das sich sowohl in der intensität als auch in der polarität ändert sobald die elektronen ihre richtung ändern aber wenn eine spule zu einer anderen phase anschließen ändern die elektronen in jeder schule ihre richtung zu einem anderen zeitpunkt das bedeutet dass die polarität und die

intensität des magnetfeldes auch zu anderen zeiten auftreten um dieses magnetfeld zu verteilen müssen wir die spulen um 120 grad von der vorherigen phase drehen und dann mit dem starttor kombinieren das magnetfeld variiert immer in stärke und polarität zwischen den spulen die zusammen ein rotierendes magnetfeld erzeugen eben hatten wir uns angesehen dass strom in eine zweite spule induziert werden kann wenn sie sich in der nähe befindet die stäbe des käfers sind an jedem ende verknüpft wodurch mehrere schleifen oder spulen entstehen jeder starb induziert daher einen strom und erzeugt ein magnetfeld das magnetfeld der rotor stelle steht

in wechselwirkung mit dem magnetfeld des staates das magnetfeld der rother stäbe wird von dem magnetfeld des status angezogen dass sich das magnetfeld dreht wird sich der rother in die gleiche richtung wie das magnetfeld drehen um sich zu ihm auszurichten was ihm jedoch nie wirklich gelingen wird die stelle des rotors sind oft schräg gestellt damit kann das magnetfeld über mehrere städte verteilt werden und verhindert dass sich der motor beim ausrichten verklemmen kann der staat hält alle schulen oder wicklungen die für die erzeugung eines rotierenden elektromagnetischen feldes gebraucht werden um die spulen mit strom zu versorgen befindet

sich auf der oberseite oder manchmal auch an der seite ein elektrischer anschluss kasten innerhalb dieses kastens gibt es sechs elektrische anschlüsse die haben alle einen entsprechenden buchstaben und eine nummer und zwar 1 v1 und w1 und dann w 22 und v2 die spule von phase 1 ist mit den beiden u klemmen verbunden die spulen der phase 2 mit den beiden v klemmen und die spule der phase 3 mit den beiden weh klemmen hier muss man darauf achten dass die elektrischen anschlüsse auf der einen seite anders geordnet sind als auf der anderen warum das so ist

werden wir gleich sehen jetzt kommt unsere dreiphasige stromversorgungen ins spiel die wir jetzt an den jeweiligen klemmen anschließen damit der motor läuft müssen wir den stromkreis schließen und dazu gibt es zwei möglichkeiten die erste möglichkeit wäre die dreiecks zeitung hierfür verbinden wir die klemmen von u1 mit b2 v1 mit u2 und w1 mit v2 so erhalten wir unsere figuration wenn wir nun wechselstrom durch die phasen leiten sehen wir dass der strom von einer phase zur anderen fließt da sich die richtung des wechsels stroms in jeder phase immer zu einer anderen zeit umkehrt das ist der

grund warum die klemmen unterschiedlich angeordnet sind denn so können wir leicht überbrücken und strom zwischen den phasen fließen lassen die andere möglichkeit wäre eine stern schaltung bei dieser methode wird die verbindung b 2 u 2 und v2 auf nur einer seite hergestellt dadurch erhalten wir unseren stern anschluss wenn wir nun strom durch die phasen leiten sehen wir dass die elektronen zwischen den klängen der phasen geteilt werden aufgrund dieser konstruktiven und ist die strommenge die durch die stern und 3x haltung fließt unterschiedlich gegen ende des videos sehen wir uns noch ein paar berechnungen dazu an schauen

wir uns jetzt einmal den unterschied zwischen der stern und 3x haltung an nehmen wir an dieser motor hat eine dreiecks haltung mit einer spannung von 400 volt das bedeutet dass wenn wir die spannung zwischen zwei phasen mit einem multimeter messen erhalten wir einen messwert von 400 volt das nennt man eine netzspannung wenn wir nun über die beiden enten einer spule messen sehen wir wieder die netzspannung von 400 volt nehmen wir an jede schule hat einen widerstand oder da sich um wechselstrom handelt eine impedanz von 200 oben das bedeutet dass wir eine stromstärke von 20 ampere

an der schule haben das kann man auch berechnen denn 400 volt geteilt durch 20 homer geben 20 ampere allerdings ist der strom in der leitung anders denn er beträgt 34,6 ampere 20 ampere x der quadratwurzel aus drei also 34,6 ampere weil jede phase mit zwei spulen verbunden ist wenn wir uns nun die stern schaltung ansehen haben wir wieder eine spannung von 400 volt zwischen den leitungen auch das können wir sehen wenn wir zwischen zwei beliebigen phasen messen aber bei der stern schaltung sind alle schulen miteinander verbunden und treffen sich am stern punkt oder nullpunkt von

diesem punkt aus können wir eine null leiter verlegen wenn wir ihn brauchen wenn wir diesmal die spannung an den enden einer spule messen erhalten wir einen niedrigeren wert von 230 volt das liegt daran dass die phase nicht direkt an zwei spulen angeschlossen ist wie bei der dreiecks haltung ein ende der spule ist mit einer faser verbunden aber das andere mit dem gemeinsamen punkt so dass die spannung geteilt wird die spannung geringer da eine phase immer investiert ist das kann man mit 400 volt geteilt durch die quadratwurzel aus drei berechnen was 230 volt ergibt da die

spannung geringer ist ist auch der strom geringer wenn diese spiele dann auch eine impedanz von 20 um hat ergeben 230 volt geteilt durch 20 ampere 11,5 ampere somit beträgt der netzstrom auch 11,5 ampere wir sehen also dass die spule bei der dreiecks haltung den vollen 400 volt ausgesetzt wären bei der stern schaltung nur 230 volt zwischen der phase und dem nullpunkt sind der stern verbraucht also weniger spannung und weniger strom im vergleich zum dreieck okay das war's für dieses video aber wenn ihr noch mehr über elektrotechnik lernen wollt könnt ihr euch jetzt eines der eingeblendeten

videos ansehen wir sehen uns dann dort für die nächste lektion und vergesst nicht unserer facebook linkedin instagram twitter und virgin meinte dort kommt zu folgen