Elektrische Kleinantriebe

Induktionsmotoren mit variabler Drehzahl
Um einen Einphasen-Induktionsmotor mit veränderlicher Drehzahl zu betreiben, muß er mit einer
Spannung angesteuert werden, deren Frequenz variabel ist. Auf wirtschaftliche Weise läßt sich
dies mit einem Umrichter aus vier Schaltern realisieren, der zwei achtstufige, um 90° phasenverschobene
Rechteckwellen erzeugt. Die Amplitude der Spannung wird über das pulsbreitenmodulierte
Signal des Mikrocontrollers an die Frequenz und damit an die Drehzahl angepaßt. Das
Drehmoment ist im ganzen Frequenzbereich hoch.
U Netz
Drehzahlverstellbarer Einphasen-Induktionsmotor mit Umrichter-Steuerung
Die Ansteuerung der auf Masse bezogenen unteren IGBT's erfolgt mit einem doppelten Low-
Side-Treiber-IC. Zwei High-Side-Treiber übertragen das Ansteuersignal an die auf gleitendem
Potential arbeitenden High-Side-IGBT's. Die Treiber-IC's steuert direkt ein Mikrocontroller an.
6.3 Elektronikmotoren
Bei Elektronikmotoren werden die Nachteile der mechanischen Kommutierung der Ankerströme,
wie sie bei Gleichstrommaschinen auftreten, durch den Einsatz einer elektronischen
Kommutierung vermieden. Zweckmäßigerweise werden die Ankerwicklungen im Ständer der
Maschine angeordnet, so daß bei Verwendung eines dauermagnetisch erregten Läufers (Polrad
besteht aus Ferriten, Al-Ni-Co- bzw. Sm-Co-Magneten) oder eines Reluktanzläufers kein
Schleifkontakt auftritt. Zur zyklischen Selbstweiterschaltung der Ankerströme ist eine Erfassung
der Pollage erforderlich.
N
S
S N
N S
S N
Synchronmotor mit Permanentmagnet Geschalteter Reluktanzmotor
Der Elektronikmotor, bestehend aus Synchronmotor mit Permanentmagnet und elektronischer
Kommutierung, wird auch als kollektorloser (bürstenloser) Gleichstrommotor bezeichnet. Diese
ausgereifte Technologie ist besonders laufruhig.
Mit geschalteten Reluktanzmotoren (Switched Reluctance Motor, SRM) können Drehzahlen bis
n = 50000 min -1 erzielt werden.
G. Schenke, 3.2003 Automatisierte Antriebe FB Technik, Abt. E+I 68
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