Stator und Rotor

Ein Elektromotor ist ein Gerät, das eine elektrische Energie in eine mechanische Energie umwandelt. Diese mechanische Energie kann dann verschiedenen Arten von Lasten zugeführt werden. Die Motoren, die alle mit Gleichstrom betrieben werden, nennt man Gleichstrommotor. Motoren, die mit 1Φ Wechselstrom oder 3Φ Wechselstrom betrieben werden, nennt man AC-Motor. Von all diesen Motoren sind 3Φ AC-Versorgungsmotoren als konventioneller Strom selbst AC-Versorgung weit verbreitet.

Hauptteile des Elektromotors

Grundsätzlich besteht der Elektromotor aus zwei Hauptteilen, sie sind

• Stator
• Rotor

Stator

Der Stator ist ein stationärer Teil eines jeden Elektromotors, um einen Elektromotor zu starten, muss die Versorgung an den Stator gegeben werden.

Rotor

Der Teil, der sich dreht und über eine Welle mit der mechanischen Last verbunden ist, wird Rotor genannt. es gibt zwei Arten der Rotorkonstruktion, sie sind

• Käfigläufer
• Schleifringläufer

Stator-Konstruktion

Der Stator besteht aus laminierten Stanzteilen, die 0,4 mm bis 0,5 mm dick sind. Die Stanzteile sind an ihrem Umfang geschlitzt, um die Statorwicklung zu tragen. Die Stanzteile des Stators sind gegeneinander isoliert, um den Eisenverlust zu minimieren. Als Material für die Stanzteile wird in der Regel Siliziumstahl verwendet, der in hohem Maße in der Lage ist, den Hystereseverlust zu minimieren. Bei 3Φ-Motoren tragen die Nuten an der Außenfläche des Statorkerns 3Φ-Wicklungen, die entweder in Stern oder Dreieck geschaltet sind. Diese 3Φ-Wicklung auf dem Stator wird als Statorwicklung bezeichnet.

Käfigläuferaufbau

Der äußere Kern des Läufers ist geschlitzt und zylindrisch. Der Rotor besteht aus unisolierten Kupfer- oder Aluminiumstäben, den sogenannten Rotorleitern. Diese Aluminiumstäbe sind in den Nuten des Rotors angeordnet. Diese Aluminiumschienen sind an jedem Ende mit Hilfe eines Kupferrings, dem sogenannten Endring, permanent kurzgeschlossen. Die Aluminiumschienen sind normalerweise mit den Endringen verlötet, um eine gute mechanische Festigkeit zu gewährleisten. Wie der Name schon andeutet, sieht der Rotor wie ein Käfig aus und bildet einen geschlossenen Stromkreis. Daher wird der Rotor als Käfigläufer bezeichnet.

Anwendungen von Käfigläufern

• Käfigläufer werden in Lüftern, Gebläsen und Wasserpumpen eingesetzt.
• Die Druckmaschine verwendet Käfigläufer in ihrer Konstruktion.
• Drehmaschinen, Bohrmaschinen sind auch verwendet Käfigläufer-Typ construction.

Slip Ring Rotor Construction

Slip Ring Rotor Konstruktion ist sehr ähnlich zu dem Stator. Der Schleifringläufer trägt eine 3Φ-Stern- oder Dreieckschaltung mit verteilter Wicklung, die auf die gleiche Polzahl wie die des Stators gewickelt ist. Die Konstruktion des Schleifringläufers ist laminiert und geschlitzt. Die Schlitze des Rotors enthalten den Rotorleiter oder die Rotorwicklung. Die drei Enden der 3Φ-Wicklung, die nach dem Anschluss der Wicklung in Stern oder Dreieck zur Verfügung stehen, sind fest mit den Schleifringen verbunden, die auf der gleichen Welle montiert sind. Wie wir wissen, ist der Schleifring eine elektromechanische Vorrichtung, die es uns ermöglicht, den externen stationären Kreislauf mit dem internen rotierenden Kreislauf zu verbinden. Durch die Verwendung eines Schleifringläufers ist es also möglich, dem Stromkreis mit Hilfe eines Rheostaten einen externen Widerstand hinzuzufügen. Der Schleifringläufer wird auch als gewickelter Rotor bezeichnet.

Anwendungen des Schleifringläufers

• Schleifringläufer werden in Aufzügen, Kabinen, Fahrstühlen, Hebezeugen verwendet.
• Kompressoren werden ebenfalls als Schleifringläufer verwendet.

Schleifringläufer vs. Käfigläufer

Schleifringläufer	Schleifringläufer
Schleifring und Bürsten sind nicht vorhanden.	Schleifringe und Bürsten sind vorhanden, um einen externen Widerstand hinzuzufügen.
Anlasser mit Rotorwiderstand kann nicht verwendet werden.	Anlasser mit Rotorwiderstand kann verwendet werden.
Drehzahlregelung durch Rotorwiderstand ist nicht möglich.	Drehzahlregelung durch Rotorwiderstand ist möglich.
Käfigläufer ist sehr einfach in der Konstruktion.	Schleifringläufer ist sehr komplex in der Konstruktion.
Aufgrund der einfachen Konstruktion sind die Läufer billig.	Aufgrund der Komplexität in der Konstruktion sind die Läufer sehr kostspielig.
Die Konstruktion ist robust und wartungsfrei.	Die Konstruktion ist empfindlich und aufgrund der Bürsten und des externen Widerstands ist eine häufige Wartung notwendig.
Da sie permanent kurzgeschlossen sind, kann kein externer Widerstand hinzugefügt werden.	Widerstand kann aufgrund des Vorhandenseins von Schleifring und Bürsten extern hinzugefügt werden.
In der Industrie werden 95% der Käfigläufermotoren verwendet.	In der Industrie werden nur 5% der Schleifringläufermotoren verwendet.
Die Kupferverluste des Rotors sind gering, daher ist der Wirkungsgrad höher.	Die Kupferverluste des Rotors sind hoch, daher ist der Wirkungsgrad schlecht.