Was ist ein gewickelter Rotormotor?
Ein gewickelter Rotormotor ist eine dreiphasige Induktionsvariante, die sich durch Drehzahlregelung, stark reduzierten Strom und erhöhte Drehmomentwerte beim Start auszeichnet. Herkömmliche Induktions- oder Käfigläufermotoren haben einen Rotor aus laminierten Stahlstangen, die an einem Ende zusammengefügt sind. Rotoren von gewickelten Rotoren sind so profiliert, dass sie drei separate Drahtwicklungen aufnehmen können, die an drei Schleifringen auf der Motorwelle enden. Während des Anlaufs wird über die Schleifringe ein variabler Widerstand in Reihe mit den Rotorwicklungen angelegt, was zu einer Verringerung der Gesamtaufnahme des Anlaufstroms und zu einer Erhöhung des verfügbaren Drehmoments führt. Dies ermöglicht den Einsatz kleinerer Motoren mit hohem Schlupf und hoher Trägheitslast.
Maschinen wie schwere Ventilatoren mit großem Durchmesser, lange Förderbänder und Schlammpumpen werden als hohe Trägheitslasten oder hohe Schlupflasten bezeichnet. Mit anderen Worten, sie benötigen aufgrund ihres hohen Trägheitspotentials eine beträchtliche Zeit, um beim Starten Betriebsgeschwindigkeiten zu erreichen. Wenn herkömmliche Motoren solche Lasten antreiben, müssten sie eher für diese längeren Anlaufstrom- und Drehmomentanforderungen ausgelegt sein als für die weitaus niedrigeren Betriebswerte. Um eine funktionsfähige Lösung zu erzielen, müssten der Motor, seine Anlasser und das Stromversorgungssystem viel größer sein als für den tatsächlichen Betrieb der Maschine erforderlich. Eine Alternative zu diesem Rätsel ist ein gewickelter Rotormotor.
Die Rotoren herkömmlicher Induktionsmotoren bestehen aus eng beabstandeten Stahlstangen, die an einem Ende elektrisch kurzgeschlossen oder verbunden sind. Der Rotor eines gewickelten Rotormotors sieht äußerlich ähnlich aus, weist jedoch ein Innenprofil auf, das drei separate Wicklungen aufnehmen kann. Diese Wicklungen enden an drei Schleifringen, die an einem Ende der Rotorwelle angebracht sind. Während des Betriebs laufen statische Kohlebürsten auf diesen Schleifringen und verbinden den Motor mit einem variablen Widerstand. Dies ermöglicht es dem Motorbediener oder einem automatisierten System, den Rotorwiderstand zu variieren, wenn der Motor startet.
Das Erhöhen des Widerstands eines Induktionsmotorrotors während des Starts verringert die Gesamtstromaufnahme des Motors erheblich und erhöht die Menge des verfügbaren Drehmoments. Sobald der Motor mit seiner vollen Betriebsdrehzahl läuft, werden die Widerstände kurzgeschlossen, wodurch ein herkömmlicher Rotor effektiv nachgebildet wird. Durch schrittweise Widerstandserhöhungen kann auch die Motordrehzahl bis zu einem gewissen Grad variiert werden. Diese vorteilhaften Eigenschaften eines gewickelten Rotormotors ermöglichen den Einsatz kleinerer Motoren und Anlasser bei der Installation von Maschinen mit hoher Trägheitslast, wodurch die Installationen weitaus effizienter und kostengünstiger werden.