Mekaaniselta rakenteeltaan sähkömoottorit ovat varsin yksinkertaisia laitteita sisältäen akselin ympäri pyörivän roottorin akseleineen, staattorin käämityksineen, laakeroinnin, moottorirungon ja tarvittavat mekaaniset ja sähkö liitännät. Moottorien runkomateriaali, staattori kuori on yleensä valurautaa tai alumiinia.
Jarrumoottorit ovat jarrulaitteella varustettuja vakiomoottoreita, kolmi- tai yksivaihemoottoreita. Sähkömagneettisia levyjarruja ohjataan tasavirralla tai kolmivaiheisella vaihtovirralla, jota syötetään moottorin liitäntäkotelossa olevan jarrutasasuuntaajan kautta. Jarru on turvallisuutta lisäävä laite, joka on pakollinen määritellyissä koneissa ja laitteissa tai sen toiminta liittyy prosessin vaatimuksiin.
Vaativiin käyttöympäristöihin tarkoitettuja sähkömoottoreita on saatavana korkeisiin lämpöolosuhteisiin yli 90 °C. Moottoreissa on korkean lämpötilan laakerit ja käämieneristysten tehdään korkeamman lämpenemä mukaisesti.
Erikoismoottorit
Laivamoottoreita voidaan käyttää aluksissa sekä kannella että kannen alla erilaisissa sovelluksissa, kuten konehuoneen ja ohjausjärjestelmän pumpuissa, tuuletuspuhaltimissa, kansinostureissa, ohjauspotkureissa, vinsseissä, hydraulikoneikoissa ja kompressoreissa.
Laivamoottorit ovat normaaleita sähkömoottoreita, mutta usein ne ovat kansainvälisten laivaluokituslaitosten erikseen tarkastamia ja hyväksymiä sähkömoottoreita. Moottorin käyttötarkoitus määrittelee luokituksen luokan.
ATEX-räjähdysvaarallisissa tiloissa käytetään erikoismoottoreita, joiden on täytettävä tarkasti määritellyt ominaisuudet. Moottorien pintalämpötila ja muut ominaisuudet ovat tarkasti määriteltyjä EX-tilassa käytettäväksi. Räjähdysvaarallisessa tilassa käytettävät moottorit on hyväksytetty määrätyissä tarkastuslaitoksissa ennen kuin niitä saa tuoda markkinoille.
IEC moottoristandardin mukaisia sähkömoottoreita käytetään euroopassa ja NEMA standardin mukaiset sähkömoottorit ovat käytössä USA:ssa.
Sähkömoottoreiden mitoitus
Sähkömoottoreita käytetään harvoin täydellä mitoituskuormalla. Keskimäärin niitä käytetään 60 % kuormituksella. Kun moottorin kuormitus on välillä 50-100 %, hyötysuhde ei juurikaan muutu.
Oikosulkumoottori on tehokas voimanlähde, hyvän hyötysuhteen ansiosta käyttökustannukset ovat alhaiset. Laaja momenttialue.
Muunneltava rakenne ja monipuolinen lisävarustelu.
Pyörimisnopeus 3000, 1500, 1000, 750, 600, 500, 375, 300, 250 1/min
Standartisoidujen kiinnitysmittojen ansiosta sähkömoottorit on helppo kiinnittää erilaisiin koneisiin ja laitteisiin. Sähkömoottorilla sähköenergia muutetaan mekaaniseksi liike-energiaksi.
Sähkötekniset vaatimukset
Oikosulkumoottori muuttaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi.
Energian muuttaminen perustuu sähkömagneettiseen induktioon. Jännitteen muutokset aiheuttavat häviöitä moottorissa ja harmoniset yliaallot aiheuttavat häviöiden kasvua ja moottoreiden tehon alenemista.
Syöttöjännitteen vaihtelut vaikuttavat moottorin akselitehoon. Sähkön syöttöteho P
syöttö riippuu jännitteestä (U), virrasta (I) ja tehokertoimesta (cosϕ).
Tehokerroin kertoo, kuinka paljon sähkötehosta on pätötehoa ja kuinka paljon ns. loistehoa.
Vaaditun mekaanisen tehon tuottamiseen tarvitaan pätötehoa. Loistehoa taas tarvitaan tuottamaan magnetointi moottorissa.
Sähköverkossa jännite ja taajuus pyritään pitämään mahdollisimman tasaisena, jolloin sähkölaitteet toimivat suunnitellulla tavalla (kuva).
Taajuuden sallitaan normaalitilanteessa vaihdella 49,9 ja 50,1 hertsin (Hz) välillä. Mikäli verkon taajuus on alle 50 Hz, kulutus on tuotantoa suurempi. Vastaavasti taajuuden ollessa yli 50 Hz, tuotanto on kulutusta suurempi.
Sähkömoottorit
Valmistetaan yleensä valmistetaan korkealaatuisista materiaaleista, jotka ovat kierrätettävissä.
Suuremmat oikosulkumoottorit kannatta uudelleen käämittää. Uudelleen käämityksessä uusitaan moottorin vaihekäämitys. Uudelleen käämityksen jälkeen moottorit testataan testipenkissä.
