Was ist ein gewickelter Rotormotor?

Ein Wickelläufermotor ist eine dreiphasige Induktionsvariante, die sich durch Drehzahlregelung und stark reduzierte Strom- und Drehmomentwerte beim Anlaufen auszeichnet. Herkömmliche Induktions- oder Käfigläufermotoren haben einen Rotor aus an einem Ende verbundenen laminierten Stahlstäben. Motorrotoren mit gewickeltem Rotor sind profiliert, um drei separate Drahtwicklungen aufzunehmen, die an drei Schleifringen auf der Motorwelle abgeschlossen sind. Während des Anlaufs wird ein variabler Widerstand in Reihe mit den Rotorwicklungen über die Schleifringe angelegt, was zu einer Verringerung des gesamten Anlaufstromverbrauchs und einer Erhöhung des verfügbaren Drehmoments führt. Dadurch können kleinere Motoren mit hohem Schlupf und hohen Trägheitslasten verwendet werden.

Maschinen wie schwere Ventilatoren mit großem Durchmesser, lange Förderbänder und Schlammpumpen sind als hohe Trägheitslasten oder hohe Schlupflasten bekannt. Mit anderen Worten, sie benötigen aufgrund ihres hohen Trägheitspotentials eine beträchtliche Zeit, um beim Start die Betriebsgeschwindigkeit zu erreichen. Wenn konventionelle Motoren solche Lasten antreiben, müssten sie für diese längeren Zeiten von Anlaufstrom- und Drehmomentanforderungen ausgelegt sein und nicht für die weitaus niedrigeren Betriebswerte. Um eine praktikable Lösung zu erreichen, müssten der Motor, seine Starter und das Stromversorgungssystem viel größer sein, als für den tatsächlichen Betrieb der Maschine erforderlich. Eine Alternative zu diesem Rätsel ist ein Motor mit gewickeltem Rotor.

Die Rotoren konventioneller Induktionsmotoren bestehen aus eng beieinander liegenden Stahlstäben, die an einem Ende elektrisch kurzgeschlossen oder verbunden sind. Der Rotor eines Motors mit gewickeltem Rotor sieht äußerlich ähnlich aus, weist jedoch ein Innenprofil auf, das für die Aufnahme von drei separaten Wicklungen ausgelegt ist. Diese Wicklungen enden an drei Schleifringen, die an einem Ende der Rotorwelle montiert sind. Auf diesen Schleifringen läuft während des Betriebs ein Satz statischer Kohlebürsten und verbindet den Motor mit einem variablen Widerstand. Dies ermöglicht dem Motorbetreiber oder einem automatisierten System, den Rotorwiderstand beim Starten des Motors zu variieren.

Das Erhöhen des Widerstands eines Induktionsmotorrotors während des Anlaufs verringert die Gesamtstromaufnahme des Motors erheblich und erhöht das verfügbare Drehmoment. Sobald der Motor mit voller Betriebsdrehzahl läuft, werden die Widerstände kurzgeschlossen, wodurch ein konventioneller Rotor effektiv nachgebildet wird. Mit schrittweisen Widerstandserhöhungen kann auch die Motordrehzahl bis zu einem gewissen Grad variiert werden. Diese vorteilhaften Eigenschaften eines Motors mit gewickeltem Rotor ermöglichen die Verwendung kleinerer Motoren und Anlasser bei der Installation von Maschinen mit hoher Trägheitslast, wodurch die Installationen wesentlich effizienter und kostengünstiger werden.