Herkennen van de wisselstroommotor: Wat is het en welk type wisselstroommotor is geschikt voor jou?

Ik kan je vertellen dat de wisselstroommotor een echte beroemdheid is. Je vindt deze indrukwekkende elektromotor op talloze plaatsen, van de ventilator die je koelt tot de grote apparaten in fabrieken. Dit artikel wordt een eenvoudig overzicht van de AC-motor. We bespreken wat een wisselstroommotor is, hoe hij zijn werk doet, de verschillende soorten wisselstroommotoren die je hebt en waarom het kiezen van de juiste wisselstroommotor heel belangrijk is. Als je ooit nieuwsgierig bent geweest naar deze krachtige hulpmiddelen, of als je een AC-motor moet kiezen voor iets dat je aan het bouwen bent, dan ben je hier op de beste plaats. Ik zal je helpen de wisselstroommotor te herkennen zodat je precies kunt zien hoe nuttig hij is.

Wat is een wisselstroommotor?

Je vraagt je misschien af: "Wat is een wisselstroommotor eigenlijk?". Nou, het is vrij eenvoudig als je het uitlegt. Een wisselstroommotor is een elektrische machine. Deze elektrische motor werkt op wisselstroom (AC). We krijgen deze wisselstroom van de stopcontacten in ons huis, meestal met een specifieke wisselspanning die de stroom aandrijft. Een wisselstroommotor is dus een gadget dat elektrische energie van deze wisselstroom omzet in beweging - het roterende soort beweging dat arbeid kan verrichten. Denk aan ventilatoren, pompen of iets anders dat rotatie vereist. Dat is meestal een wisselstroommotor die de klus klaart. Dit type elektromotor komt veel voor.

Er zijn veel soorten elektromotoren, maar de wisselstroommotor valt op door zijn brede gebruik. Hij neemt die wisselstroom, die zoals de naam al zegt, vele keren per seconde wisselt of van richting verandert, en gebruikt die om een koppel te creëren. Dit koppel laat een deel van de wisselstroommotor draaien. Het is een briljant ontwerp dat zoveel van ons moderne leven aandrijft. Een wisselstroommotor is een echt werkpaard. Een wisselstroommotor is essentieel.

Hoe doen wisselstroommotoren hun werk?

Hoe zet een wisselstroommotor vermogen om in draaiende beweging? Het lijkt een beetje magie, maar het is allemaal wetenschap! De sleutel is iets dat een roterend magnetisch veld wordt genoemd. Wanneer je wisselstroom in een wisselstroommotor voert, produceert deze een uniek magnetisch veld in de motor. Dit veld staat niet stil; het draait rond. Stel je een magneet voor die je in een cirkel laat ronddraaien. Dat is wat er gebeurt in de wisselstroommotor. Deze wisselstroommotor maakt gebruik van een fascinerend principe.

Dit roterende magnetische veld is uiterst belangrijk voor de werking van de motor. Er is nog een component in de wisselstroommotor, de rotor, die dit draaiende veld wil volgen. Zie het als een hond die achter zijn staart aanzit, of een kompasnaald die een magneet probeert te volgen die je beweegt. De rotor wordt meegetrokken door het roterende magnetische veld en dat genereert de draaiende beweging. Zo werkt de motor op een fundamenteel niveau. Dit is het fundamentele concept achter de meeste AC-motorontwerpen. De methode voor deze motorwerking is heel slim voor een wisselstroommotor.

Wat zijn de belangrijkste elementen van een wisselstroommotor?

Elke wisselstroommotor heeft een paar grote sterren in de show. Draaistroommotoren hebben twee hoofdonderdelen. Deze worden de stator en de rotor genoemd. De stator is het buitenste deel van de motor dat stilstaat. Er zitten spoelen van draad in. Wanneer er wisselstroom door deze spoelen stroomt, creëert de stator het roterende magnetische veld waar we het net over hadden. De elementen van een wisselstroommotor zijn vrij eenvoudig. Je kunt de stator beschouwen als de fase waarin de magie gebeurt in een wisselstroommotor.

De rotor is het interne deel van de wisselstroommotor dat draait. Hij zit vast aan de motoras, het onderdeel dat uit de wisselstroommotor steekt en het echte werk doet, zoals het draaien van een ventilatorblad. De rotor wordt beïnvloed door het magnetische veld van de stator. De wisselstroomelektromagneten op de stator trekken de rotor rond. Er zijn verschillende soorten rotors, die leiden tot verschillende soorten AC-motoren, maar de definitie van een stator en een rotor geldt voor bijna elke AC-motor.

Waarom worden wisselstroommotoren zo vaak gebruikt?

Je vraagt je misschien af waarom de wisselstroommotor zo belangrijk is. Wel, elektromotoren worden in tal van apparaten gebruikt en de wisselstroommotor is vaak de eerste keuze. Een belangrijke reden is dat AC-motoren over het algemeen gebruikt worden omdat ze vaak eenvoudiger zijn in ontwerp dan sommige andere types. Minder onderdelen betekent dat er minder fout kan gaan. Dit maakt de wisselstroommotor vaak zeer betrouwbaar en duurzaam.

Een andere reden waarom elektromotoren op grote schaal worden gebruikt, met name de wisselstroommotor, is hun goede motorefficiëntie. Ze zetten elektrische energie heel goed om in beweging zonder al te veel energie te verspillen in de vorm van warmte. Bovendien kunnen ze voor veel toepassingen goedkoper worden gemaakt. AC-motoren zijn veelzijdig, wat betekent dat ze voor veel verschillende taken kunnen worden gebruikt, van kleine huishoudelijke apparaten tot grote industriële machines. Deze elektromotoren zijn ook zuinig in veel vermogensbereiken. Deze veelzijdigheid en betrouwbaarheid maken van de AC-motor een veelgebruikte oplossing. De AC-motor is gewoon een slimme keuze voor veel scenario's.

Wat zijn de verschillende typen wisselstroommotoren?

Niet alle wisselstroommotoren zijn hetzelfde. Net zoals er verschillende soorten auto's zijn, zijn er verschillende soorten wisselstroommotoren. We kunnen AC-motoren in een paar hoofdgroepen indelen. De twee belangrijkste soorten AC-motoren die je het meest zult tegenkomen zijn inductiemotoren en synchrone motoren. Dit zijn de belangrijkste soorten AC-motoren die je kunt vinden. Meestal spreken we over inductiemotoren en synchrone motoren als de belangrijkste categorieën. Inzicht in deze categorieën voor AC-motoren kan je helpen bij het selecteren van de beste AC-motor voor een taak.

Binnen deze grote groepen zijn er nog meer specifieke soorten elektromotoren. Wisselstroommotoren kunnen bijvoorbeeld ook worden gegroepeerd op basis van het type voeding dat ze gebruiken. Sommige wisselstroommotoren werken op eenfasige wisselstroom, wat gebruikelijk is in woningen. Andere, vooral grotere motoren die in industriële omgevingen worden gebruikt, gebruiken driefasige wisselstroom, een soort meerfasige wisselstroom. De typen elektromotoren die we vaak zien, zijn onder andere eenfasige wisselstroommotoren voor thuis en zware driefasige versies voor de industrie. Elk type wisselstroommotor heeft zijn eigen sterke punten en is goed voor specifieke taken. Dus als je hoort over verschillende soorten AC-motoren, onthoud dan deze belangrijke verschillen. Een wisselstroommotor kan heel specifiek zijn.

Laten we het eens hebben over de inductiemotor: Een populair type AC-motor

Laten we ons eens verdiepen in de inductiemotor. Dit is waarschijnlijk een van de meest voorkomende soorten AC-motoren die je kunt vinden. De inductiemotor is een type wisselstroommotor dat ongelooflijk populair is. Als mensen het over een wisselstroommotor hebben, denken ze vaak aan een inductiemotor. De inductiemotor wordt soms ook een asynchrone motor genoemd. "Asynchroon' betekent dat hij niet op exact dezelfde snelheid draait als het roterende magnetische veld in de stator. Er is een kleine slip, wat eigenlijk de manier is waarop de motor het principe van elektromagnetische inductie gebruikt om koppel in de rotor te creëren. Een inductiemotor is een heel slim type wisselstroommotor. Dit type wisselstroommotor zie je bijna overal.

De magie van de inductiemotor ontstaat doordat het roterende magnetische veld van de stator een stroom induceert in de rotor zonder enige directe elektrische verbinding, zoals borstels. Deze geïnduceerde stroom creëert zijn eigen magnetische veld in de rotor, die vervolgens probeert het veld van de stator in te halen, waardoor de inductiemotor draait. Veel AC-inductiemotoren maken gebruik van een ontwerp dat een eekhoornkooimotor wordt genoemd. Dit type inductiemotor heeft een rotor die eruitziet als een kooi voor een eekhoorn; de motor ontleent zijn naam aan deze vorm! Deze elektromotoren gebruiken de eekhoornkooirotor omdat hij eenvoudig en robuust is. Deze motoren gebruiken zeker vaak gegoten aluminium of koper voor de rotorstaven. Je vindt de inductiemotor in van alles en nog wat, van wasmachines (vaak een eenfasige inductiemotor of een split-fase inductiemotor) tot fabriekstransporteurs (meestal een driefasige inductiemotor). Sommige AC-motoren maken zeer efficiënt gebruik van het eekhoornkooi ontwerp. We hebben ook gewikkelde-rotormotoren of gewikkelde-rotor-inductiemotoren, die meer controle bieden over snelheid en koppel, maar die iets complexer zijn dan de gewone inductiemotor. Het AC-inductieprincipe is fundamenteel voor veel AC-motorontwerpen. Deze inductiemotor is een wonder.

En hoe zit het met de synchrone motor? Een ander belangrijk type AC-motor

Laten we nu eens kijken naar de andere hoofdrolspeler: de synchrone motor. Dit type wisselstroommotor verschilt een beetje van de inductiemotor. Het grootste verschil zit al in de naam: "synchroon". Dit betekent dat de synchrone motor draait met een snelheid die precies is vergrendeld, of gesynchroniseerd, met de snelheid van het roterende magnetische veld dat door de stator wordt gecreëerd. Er is geen slip zoals bij een inductiemotor. De motorsnelheid van een synchrone motor is zeer nauwkeurig. Deze AC-motor loopt perfect gelijk met de stroom.

In tegenstelling tot de inductiemotor vertrouwt de synchrone motor niet op de geïnduceerde stroom in de rotor om op dezelfde manier koppel te creëren. In plaats daarvan heeft de rotor van een synchrone motor meestal zijn eigen magneten. Dit kunnen permanente magneten zijn (motoren met permanente magneten) of elektromagneten die hun vermogen uit een aparte gelijkstroombron halen. Omdat de rotor zijn eigen sterke magnetische veld heeft, sluit hij aan op het roterende veld van de stator en draait hij volledig synchroon. Synchrone motoren zijn ideaal voor toepassingen die een nauwkeurige snelheidsregeling vereisen, zoals in klokken, timers of speciale industriële machines. Je kunt ook een reluctantiemotor vinden, wat een speciaal type synchrone motor is die werkt zonder permanente magneten of een aparte gelijkstroomvoeding voor de rotor. Een synchrone motor is een vitale wisselstroommotor.

Wat is het verschil tussen een wisselstroommotor en een gelijkstroommotor?

De grootste aanwijzing zit in hun namen. Een wisselstroommotor werkt op wisselstroom, waarbij de elektrische stroom van richting verandert. A Gelijkstroommotordaarentegen werkt op gelijkstroom (DC). Het voordeel van wisselstroom is de brede beschikbaarheid, terwijl een gelijkstroommotor gelijkstroom gebruikt. Dit fundamentele verschil in stroomvoorziening heeft invloed op het ontwerp en de werking van elke motor. Deze wisselstroommotor wordt rechtstreeks op het stopcontact aangesloten.

Veel gelijkstroommotoren maken gebruik van borstels om het draaiende deel (de rotor) van stroom te voorzien. Deze borstels kunnen na verloop van tijd slijten. Veel AC-motortypen, vooral inductiemotoren, gebruiken geen borstels. Dit maakt de wisselstroommotor vaak eenvoudiger en vereist minder onderhoud. Gelijkstroommotoren kunnen echter een goede snelheidsregeling en een hoog startkoppel bieden. Er zijn nu ook borstelloze gelijkstroommotoren, vaak BLDC-motoren genoemd. De BLDC-motor is zeer efficiënt. Voor veel algemene toepassingen heeft de wisselstroommotor echter de voorkeur vanwege de eenvoud en het directe gebruik van de beschikbare wisselstroom. Een BLDC-motor is een goed alternatief, maar de wisselstroommotor blijft populair. De gelijkstroommotor heeft zijn plaats, maar de wisselstroommotor is een werkpaard. Je kunt ook een BLDC-motor tegenkomen in sommige moderne gereedschappen die op gelijkstroom werken.

Waar worden AC-motoren over het algemeen gebruikt?

Waar zien we al deze AC-motoren eigenlijk in actie? Het antwoord is: bijna overal! AC-motoren worden gebruikt in een enorm aantal toepassingen. In je huis kan een wisselstroommotor zoemen in je koelkast, wasmachine, vaatwasser, ventilatoren en airconditioner. Dit zijn meestal eenfasige wisselstroommotoren omdat we die thuis ook hebben. Veel motoren van apparaten werken op een eenfasige voeding. De wisselstroommotor is heel gebruikelijk in huishoudelijke apparaten.

In fabrieken en industriële toepassingen zijn wisselstroommotoren zelfs nog gebruikelijker. Ze drijven pompen, transportbanden, mixers, compressoren en allerlei soorten apparatuur aan. Dit zijn vaak grotere, krachtigere driefasige wisselstroommotoren omdat industriële locaties meestal driefasige wisselstroom beschikbaar hebben. Motoren worden hier vaak gebruikt vanwege hun robuustheid. Voor elke specifieke toepassing is er waarschijnlijk een AC-motor ontworpen. Ze zijn ideaal voor toepassingen die een constant vermogen vereisen. Hierdoor zijn ze optimaal voor toepassingen die lange uren draaien en kunnen ze betrouwbaar worden gebruikt. Motoren worden ook gebruikt in elektrische voertuigen, hoewel dit vaak gespecialiseerde AC-motorontwerpen zijn of zelfs BLDC-motor typen. Sterker nog, AC-motoren worden steeds geavanceerder met nieuwe besturingstechnologieën. De veelzijdigheid betekent dat AC-motoren op grote schaal worden gebruikt. Voor veel toepassingen die beweging vereisen, is een wisselstroommotor de juiste keuze.

Hoe worden wisselstroommotoren gemaakt en wat beïnvloedt hun snelheid?

Heb je je ooit afgevraagd hoe wisselstroommotoren worden gemaakt? Het motorontwerp omvat het zorgvuldig wikkelen van koperdraden voor de statorspoelen en de nauwkeurige constructie van de rotor. De gebruikte materialen en de precisie van de fabricage beïnvloeden de motorprestaties en de levensduur van de wisselstroommotor. Het is een mix van een goed ontwerp en vakkundige assemblage. De AC-motor is een voorwerp van zorgvuldig werk.

Een zeer belangrijke eigenschap van een wisselstroommotor is het motortoerental. Wat bepaalt de snelheid van een draaistroommotor? Voor de meeste AC-motoren, vooral voor veel voorkomende AC-motortypen zoals inductie- en synchroonmotoren, wordt de snelheid voornamelijk bepaald door twee dingen: het aantal "polen" in het motorontwerp en de frequentie van de AC-voeding (de voeding). Op veel plaatsen, zoals in de VS, is de frequentie 60 Hertz (Hz), wat betekent dat de stroom 60 keer per seconde van richting verandert. In andere gebieden is het 50 Hz. Het wijzigen van deze frequentie (vaak met een apparaat dat een variabele frequentieregelaar of VFD wordt genoemd) is een veelgebruikte methode om de snelheid van de motor te regelen. De snelheid van de wisselstroommotor kan daarom nauwkeurig worden afgesteld. Om een wisselstroommotor goed te laten werken, moet de motor worden afgestemd op zijn belasting. Goed starten van de motor is ook cruciaal voor veel AC-motortoepassingen om problemen te voorkomen. Een AC-motor kan op verschillende manieren gestart worden, afhankelijk van de grootte en het type. De motoras levert het vermogen bij deze gecontroleerde snelheid. De snelheid van de draaistroommotor is een belangrijk kenmerk van elk type draaistroommotor.