Eigenschaften von Asynchronmotoren mit kombinierten Wicklungen. Schema, Beschreibung

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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK
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Eigenschaften von Asynchronmotoren mit kombinierten Wicklungen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Die Elektromotoren

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Serienmäßig hergestellte Asynchronmotoren (IM), mit denen alle modernen Unternehmen ausgestattet sind, enthalten drei Sätze von Phasenwicklungen, die untereinander um 120° verschoben sind. Dieses Design ist auf das allgegenwärtige dreiphasige Wechselstromsystem zurückzuführen, das von M.O. Dolivo-Dobrovolsky vorgeschlagen wurde.

Moderne Untersuchungen haben gezeigt, dass ein vierphasiges Wechselstromversorgungssystem am effizientesten ist. Würde das bestehende Stromversorgungssystem auf vierphasig umgestellt, wäre es bei gleicher Nutzarbeit möglich, den Stromverbrauch des IM zu reduzieren. In realen Netzwerken ist ein solcher Übergang jedoch nicht möglich.

Vor Ort wird das vierphasige Wechselstromversorgungssystem häufig in modernen Geräten eingesetzt, die hohe Anforderungen an Energieeffizienz und Geräuschpegel stellen. Das Vierphasensystem bietet aufgrund des optimalen Phasenwinkels von 90° so hohe Parameter.

Um bei seriellen IMs einen Phasenverschiebungswinkel von 120° statt 90° zu erreichen, schlug N.V. Yalovega vor, kombinierte orthogonale Wicklungen im IM zu installieren. Gleichzeitig liegen die Eigenschaften von IM mit kombinierten Wicklungen in ihren Parametern nahe an den Eigenschaften von Vierphasen-IM. IMs mit kombinierten Wicklungen haben im Vergleich zu seriellen Wicklungen geringere Einschaltströme; erhöhtes Anlaufdrehmoment; mechanische Eigenschaften, die denen eines Baggers ähneln; höhere Effizienz und Cosϕ über einen weiten Lastbereich; geringerer elektromagnetischer und mechanischer Lärm; weniger Erwärmung; reduzierter Energieverbrauch.

Die Verringerung des Niveaus elektromagnetischer mechanischer Geräusche und Vibrationen ist auf die Tatsache zurückzuführen, dass die kombinierten Wicklungen ungerade höhere Harmonische des Feldes und der Ströme unterdrücken. Die Feldform im Luftspalt und in den Magnetkernen wurde verbessert. Durch die größere Aufteilung wird die Isolierung der Wicklungen verbessert und die Spannung zwischen den Windungen verringert. Bei Hochspannungs-IMs wurde die Koronabeständigkeit in den vorderen Teilen erhöht.

Kombinierte Wicklungen können im Zuge der Überholung oder Herstellung in nahezu jedes dreiphasige IM eingebaut werden. Solche Arbeiten können unter den Bedingungen bestehender Unternehmen bei der Reparatur einer in Betrieb befindlichen Fahrzeugflotte durchgeführt werden. Eine solche Modernisierung ist für das Unternehmen schmerzlos und erfordert keine nennenswerten Kapitalaufwendungen. Gleichzeitig haben Unternehmen durch die Modernisierung der energieintensivsten Motoren die Möglichkeit, den Stromverbrauch in kürzester Zeit zu senken. Dies ist die günstigste Möglichkeit, Energie einzusparen. Die Einführung anderer energiesparender Technologien erfordert die Einwerbung größerer Mittel.

Die unten angegebenen Kenndaten wurden für zwei Motoren ermittelt, die nach einem Wicklungsdurchbrennen einer größeren Reparatur unterzogen wurden. Auf einem wurden Standardwicklungen und auf dem zweiten kombinierte Wicklungen installiert. Die Messungen wurden in einem Speziallabor des nach Karl Marx benannten Elektromechanischen Werks durchgeführt.

Bild 1 zeigt die Kennlinien im Leerlauf,