Motoren als Energiewandler
Elektromotoren wandeln elektrische Energie in mechanische Energie um. Der Motor treibt eine Arbeitsmaschine an und wandelt somit elektrische in mechanische Energie um.
Mögliche Kriterien für die Auswahl eines Antriebsmotors
- Leistungsbedarf der Arbeitsmaschine
- Betriebsdauer und Schalthäufigkeit
- Stromart, Netzspannung und Netzfrequenz
- Drehzahl und Drehrichtung
- Aufstellungsort und Aufstellungsart
Motor als Energiewandler
Verlustleistung kann auftreten aufgrund von:
- - Reibungsverluste in den Lagern und an den Bürsten
- - Eisenverluste durch Wirbelströme und Ummagnetisierung
- - Erregerverlust beim Aufbau des Magnetfeldes
- - Wicklungsverluste durch den Stromfluss in den Motorwicklungen
Der Wirkungsgrad η eines Elektromotors ist durch das Verhältnis von abgegebener mechanischer Leistung Pab (P2) zur aufgenommenen elektrischen Leistung Pzu (P1) gegeben:
ƞ = Pab / Pzu und PV = Pzu - Pab
Zur Berechnung der Wellenleistung benützen wir hier die Zahlengleichung: Pab = M *n / 9550
- P = abgegebene mechanische Leistung an der Welle in kW
- M = abgegebenes Drehmoment in Nm
- n = Motordrehzahl in 1/min
- Pab = abgegebene Leistung in kw
4-Quadrantenbetrieb bei elektrischen Motoren
Ein Motor kann als treibende Kraft wirken, dann nämlich, wenn das Drehmoment in die gleiche Richtung wirkt, wie die Drehzahl (Links- oder Rechtslauf). Haben Drehmoment und Drehzahl entgegengesetzte Drehrichtung, dann wirkt der Motor wie eine Bremse. Mit entsprechender Leistungselektronik kann diese Bremsenergie ins Netz zurückgespeist werden - Stichwort "Nutzbremsung". Daher spricht man im Quadranten II und IV auch von einem Generatorbetrieb.
4 Quadrantenbetrieb Motor