Induktionsmotoren (asynchron), Generatoren und Wechselstromgeneratoren (synchron) haben ein elektromagnetisches System, das aus einem Stator und einem Rotor besteht. Es gibt zwei Bauformen für den Rotor eines Induktionsmotors: Käfigläufer und gewickelt. Bei Generatoren und Wechselstromgeneratoren sind die Rotordesigns ausgeprägte Pole oder zylindrisch.
KäfigrotorEdit
Der Käfigrotor besteht aus laminiertem Stahl im Kern mit gleichmäßig verteilten Stäben aus Kupfer oder Aluminium, die axial um den Umfang herum angeordnet sind und an den Enden durch die Endringe permanent kurzgeschlossen werden. Diese einfache und robuste Konstruktion macht ihn zum Favoriten für die meisten Anwendungen. Der Aufbau hat eine Besonderheit: Die Stäbe sind schräg angeordnet, um magnetisches Brummen und Oberschwingungen zu reduzieren und die Tendenz zum Blockieren zu verringern. Die im Stator untergebrachten Rotor- und Statorzähne können sich verriegeln, wenn sie in gleicher Anzahl vorhanden sind und die Magnete gleich weit voneinander entfernt sind, so dass sie der Drehung in beide Richtungen entgegenwirken. Lager an beiden Enden halten den Rotor in seinem Gehäuse, wobei ein Ende der Welle herausragt, um die Befestigung der Last zu ermöglichen. Bei einigen Motoren befindet sich am nicht antreibenden Ende eine Verlängerung für Drehzahlsensoren oder andere elektronische Steuerungen. Das erzeugte Drehmoment überträgt die Bewegung durch den Rotor auf die Last.
Gewickelter RotorBearbeiten
Der Rotor ist ein zylindrischer Kern aus Stahlblech mit Schlitzen zur Aufnahme der Drähte für die 3-Phasen-Wicklungen, die gleichmäßig in einem Abstand von 120 elektrischen Grad angeordnet und in einer Y-Konfiguration verbunden sind. Die Wicklungsanschlüsse des Rotors werden herausgeführt und mit Bürsten an den drei Schleifringen auf der Welle des Rotors befestigt. Die Bürsten auf den Schleifringen ermöglichen es, externe Drehstromwiderstände zur Drehzahlregelung in Reihe mit den Rotorwicklungen zu schalten. Die externen Widerstände werden Teil des Rotorkreises, um beim Starten des Motors ein großes Drehmoment zu erzeugen. Wenn der Motor schneller wird, können die Widerstände auf Null reduziert werden.
SchenkelpolrotorBearbeiten
Der Rotor ist ein großer Magnet mit Polen aus Stahlblech, die aus dem Kern des Rotors herausragen. Die Pole werden durch Gleichstrom gespeist oder durch Permanentmagnete magnetisiert. Der Anker mit einer dreiphasigen Wicklung befindet sich auf dem Stator, wo die Spannung induziert wird. Gleichstrom (DC) von einem externen Erreger oder von einer auf der Rotorwelle montierten Diodenbrücke erzeugt ein Magnetfeld und erregt die Drehfeldwicklungen, während Wechselstrom gleichzeitig die Ankerwicklungen erregt.
Nicht-salienter RotorEdit
Der zylindrisch geformte Rotor besteht aus einer massiven Stahlwelle mit Schlitzen, die entlang der äußeren Länge des Zylinders verlaufen, um die Feldwicklungen des Rotors zu halten, bei denen es sich um laminierte Kupferstäbe handelt, die in die Schlitze eingesetzt und durch Keile gesichert sind. Die Schlitze sind von den Wicklungen isoliert und werden am Ende des Rotors durch Schleifringe gehalten. Eine externe Gleichstromquelle ist an die konzentrisch montierten Schleifringe angeschlossen, wobei Bürsten entlang der Ringe laufen. Die Bürsten stellen den elektrischen Kontakt mit den rotierenden Schleifringen her. Gleichstrom wird auch durch bürstenlose Erregung von einem auf der Maschinenwelle montierten Gleichrichter geliefert, der Wechselstrom in Gleichstrom umwandelt.