Nederlands
Menu

Wat is Inductiemotor (asynchrone motor)?

Wisselstroommotor waarin driefasige statorwikkelingen een draaiveld opwekken en de rotor draait door de kracht tussen dat veld en de stromen die in de rotorgeleiders worden geïnduceerd. De rotor draait iets langzamer dan het veld (het synchrone toerental), en de relatieve achterstand heet de slip. Eenvoudig en robuust als hij is, wordt hij veel gebruikt in pompen, ventilatoren, werktuigmachines en spoorwegvoertuigen. Door de frequentie met een omvormer te veranderen, wordt zijn toerental over een groot bereik geregeld.

Japanse benaming: 誘導電動機

“Inductiemotor (asynchrone motor)” komt voor in 5 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. Vermogenselektronische schakelingen.

Vakgebied: Vermogenselektronische schakelingen

Synchroon toerental en slip

Het synchrone toerental is n_s = 120f/p [min⁻¹] (f: frequentie, p: aantal polen), dus bij een vierpolige motor draait het veld met 1500 min⁻¹ bij 50 Hz en 1800 min⁻¹ bij 60 Hz. De slip is s = (n_s − n)/n_s; een rotor die met 1440 min⁻¹ draait bij een synchroon toerental van 1500 min⁻¹ heeft s = 0,04. De frequentie van de rotorstroom is s × f, in dit voorbeeld maar 2 Hz.

Koppel en slip

Op het synchrone toerental snijden de rotorgeleiders het veld niet, dus ontstaat er geen stroom en geen koppel. Neemt de belasting toe, dan daalt het toerental en groeit de slip, nemen rotorstroom en koppel toe, en komt de motor tot rust op het toerental waarbij het koppel de belasting in evenwicht houdt. Rond het nominale bedrijfspunt is het koppel ongeveer evenredig met de slip, en als een belasting boven het maximale koppel de slip te ver opdrijft, valt de motor stil.

Aandrijving met een omvormer

De frequentie met een omvormer veranderen verandert het synchrone toerental en regelt zo het toerental van de rotor. V/f-regeling houdt de flux constant door de verhouding tussen spanning en frequentie (V/f) ongeveer constant te houden. Voor een nauwkeurigere regeling splitst vectorregeling de stroom in een fluxvormende en een koppelvormende component en regelt die afzonderlijk, wat een even snelle en nauwkeurige koppelregeling oplevert als bij een gelijkstroommotor.

Nu oefenen: vragen over Inductiemotor (asynchrone motor)

Wat is het synchrone toerental van een vierpolige inductiemotor die op driefasige wisselspanning van 50 Hz werkt?

  1. A750 min⁻¹
  2. B1500 min⁻¹
  3. C3000 min⁻¹
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: B. 1500 min⁻¹

Het synchrone toerental is de snelheid van het draaiveld dat de driefasige statorwikkelingen opwekken, en volgt uit n_s = 120f/p [min⁻¹] (f: frequentie, p: aantal polen). Bij 50 Hz en vier polen is het 120 × 50/4 = 1500 min⁻¹. In gebieden met 60 Hz heeft dezelfde motor een synchroon toerental van 1800 min⁻¹. De rotor van een inductiemotor draait iets langzamer dan het synchrone toerental.

Een vierpolige inductiemotor die op 60 Hz werkt, draait met een slip van 0,05. Wat is het toerental van de rotor?

  1. A1710 min⁻¹
  2. B1800 min⁻¹
  3. C1890 min⁻¹
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: A. 1710 min⁻¹

Het synchrone toerental is 120 × 60/4 = 1800 min⁻¹. De slip is s = (n_s − n)/n_s, dus het toerental van de rotor is n = n_s × (1 − s) = 1800 × 0,95 = 1710 min⁻¹. De snelheid waarmee de rotorgeleiders het draaiveld snijden, is evenredig met het verschil met het synchrone toerental, dus de frequentie van de rotorstroom is s × f = 0,05 × 60 = 3 Hz. De nominale slip van een gangbare inductiemotor is enkele procenten.

Veelgestelde vragen

Wat is het verschil tussen een inductiemotor en een synchrone motor?

Een synchrone motor heeft permanente magneten of veldwikkelingen op zijn rotor en draait precies met de snelheid van het draaiveld (het synchrone toerental). Een inductiemotor levert koppel met de stromen die in zijn rotor worden geïnduceerd en draait daarom iets langzamer dan het synchrone toerental. Synchrone motoren met permanente magneten hebben een hoog rendement en worden veel gebruikt in elektrische voertuigen en huishoudelijke apparaten.

Waar blijft de energie wanneer een motor vertraagt?

Wanneer de frequentie wordt verlaagd en de rotor sneller draait dan het synchrone toerental, wordt de slip negatief en werkt de inductiemotor als generator. De energie keert terug naar de gelijkspanningszijde van de omvormer, waar een remweerstand haar omzet in warmte of een terugleverende converter haar aan het net teruggeeft.

“Inductiemotor (asynchrone motor)” in de toelichting

Vragen met “Inductiemotor (asynchrone motor)” (5)

  1. Wat is het synchrone toerental van een vierpolige inductiemotor die op driefasige wisselspanning van 50 Hz werkt?
  2. Een vierpolige inductiemotor die op 60 Hz werkt, draait met een slip van 0,05. Wat is het toerental van de rotor?
  3. Welke verklaring waarom een inductiemotor die als motor werkt niet precies op het synchrone toerental kan draaien, is juist?
  4. Wat is de belangrijkste reden waarom bij het variëren van het toerental van een inductiemotor met een omvormer de verhouding tussen spanning en frequentie (V/f) ongeveer constant wordt gehouden?
  5. Welke combinatie van wat er kan gebeuren wanneer een inductiemotor die door een omvormer wordt aangedreven snel wordt vertraagd door de frequentie te verlagen, en de tegenmaatregel is juist?

Vergelijkingen met deze term

Verwante termen

Omvormer (inverter) Afvlakcondensator Arbeidsfactor Arbeidsfactorcorrectie Buck-boostconverter Continue geleidingsmodus Gelijkrichtschakeling Sinusoïdale PWM Step-downchopper (buckconverter) Step-upchopper (boostconverter)

Naar de woordenlijst