Elektromotoren

In dieser Aufgabe behandeln wir die einzelnen Komponenten eines Elektromotors und zeigen, wie man seine Effizienz berechnet.

Sehen wir uns zuerst an, wie ein Elektromotor funktioniert. Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in mechanische Leistung um und ist aus verschiedenen Komponenten aufgebaut.

Dazu gehören ein feststehender Teil, der Stator, und ein sich drehender Teil, der Rotor.


Der Stator besteht aus einem Blechpaket mit Schlitzen entlang des Innendurchmessers. Bei der Fertigung werden die einzelnen Bleche übereinandergelegt, sodass ein Paket aus Blechen entsteht. Die Länge des Pakets kann unterschiedlich sein. Die Kilowatt-Leistung des Motors wird dabei durch die Länge und den Durchmesser des Pakets bestimmt. In den Schlitzen befinden sich Kupferdrähte. Der Rotor besteht ebenfalls aus einem Blechpaket mit Schlitzen oder Löchern entlang des Außendurchmessers. Außerdem befinden sich auf dem Außendurchmesser Kupfer- oder Aluminiumstäbe.

Das im Stator erzeugte elektrische Feld setzt den Rotor in Bewegung.
Die Pumpe wird mit dieser mechanischen Leistung angetrieben, die mithilfe von elektrischer Energie erzeugt wird. P1 ist die Energie, die der Motor verbraucht. Dieser Wert kann auf dem Messgerät abgelesen werden und entspricht der Energiemenge, die der Stromversorger berechnet.

P2 ist die Leistung der Motorwelle. Dieser Wert ist immer niedriger als P1. Der Grund dafür ist, dass eine gewisse Menge elektrischer Energie in den Wicklungen und auch mechanische Energie durch Reibung verloren geht. P2 wird auch als Motorgröße bezeichnet. Wenn Sie also jemand fragt, wie groß Ihr Motor ist, will er oder sie eigentlich den P2-Wert Ihres Motors wissen.

Das Verhältnis zwischen P2 und P1 ist die Motoreffizienz. Die Formel zum Berechnen der Effizienz wird auf Ihrem Bildschirm angezeigt.

P1 und P2 werden in Kilowatt oder Pferdestärken, also in kW oder PS, angegeben.

Wenn die Motorgröße in PS angegeben ist, können Sie die Effizienz des Motors mit der angezeigten Formel berechnen.

Jetzt wird P2 in PS und P1 in kW angegeben.

P3 ist die Welleneingangsleistung, die erforderlich ist, um die Pumpe anzutreiben. Dieser Wert entspricht in der Regel P2. Bei Pumpen mit langen Wellen, wie zum Beispiel vertikalen Turbinenpumpen, kann die Reibung im Lager der langen Welle erheblich sein, sodass P3 kleiner ist als P2."
Phyd, oder P4, bezieht sich auf die hydraulische Leistung der Pumpe. Das ist die Energie, die die Pumpe auf Grundlage von Förderhöhe und Förderstrom erzeugt.

Kursübersicht

Module
Module: 3
Dauer
Dauer: 10 Minuten
Schwierigkeitsgrad
Schwierigkeitsgrad: Einfach