Wechselstrommotor

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Der Wechselstrommotor (auch Induktionsmotor genannt) ist ein Elektromotor, der mit Einphasenwechselstrom betrieben wird. Eine Möglichkeit, einen Drehstrommotor an einem Wechselstromnetz zu betreiben, besteht im Betrieb mit einem Frequenzumrichter, der die Wechselspannung gleichrichtet und dann in Drehstrom umwandelt. Mit diesem ist dann auch eine Drehzahlverstellung in weiten Bereichen möglich. Der Induktionsmotor ist eine Erfindung von Nikola Tesla.[1]

Universalmotor (Einphasen-Reihenschlussmotor)[Bearbeiten]

Der Universalmotor ist eine einfache Form des Wechselstrommotors, dessen Prinzip vom Gleichstrommotor abgeleitet ist. Dieser Motor eignet sich für alle Geräte und Werkzeuge des täglichen Gebrauchs, da er auf Grund der hohen Drehzahlen nur einen kleinen Bauraum benötigt und ein hohes Anlaufdrehmoment erzeugt. Seine Drehzahl und Leistung kann über Phasenanschnitt verstellt werden. Diese Motoren werden heute mit Leistungen bis 3000 W produziert.

Einphasen-Asynchronmotor[Bearbeiten]

Um Asynchronmotoren an einphasigen Wechselstrom selbstständig anlaufen zu lassen, benötigen sie ein selbsterzeugtes Drehfeld (zum Hauptfeld phasenverschobenes Feld). Dies geschieht durch einen Kondensator (Kondensatormotor) oder eine Kurzschlusswicklung (Spaltpolmotor). In beiden Fällen können die Hilfsphasen nach dem Anlauf abschaltbar sein (von Hand, mit einem Zeitrelais, mit einem Magnetschalter mit einem Bimetallschalter oder mit einem Fliehkraftschalter der an der Belüftungsseite des Motors auf der Welle befestigt ist und bei Nenndrehzahl den Anlaufkondensator ausschaltet).

Kondensatormotor[Bearbeiten]

Beim Kondensatormotor wird die Hauptwicklung direkt an das Stromnetz angeschlossen und eine Hilfswicklung über einen Kondensator in Reihe ans Netz geschaltet. Es entsteht ein elliptisches Drehfeld, das zwar zum Anlaufen des Motors ausreicht, aber im Betrieb die Energieeffizienz und Laufruhe prinzipiell beeinträchtigt. Für höhere Anlaufmomente werden Anlaufkondensatoren (oft bipolare Elektrolytkondensatoren) verwendet, die bei Nenndrehzahl zum Beispiel durch einen Fliehkraft- oder Magnetschalter wieder vom Stromkreis getrennt werden müssen.

Auch Drehstromasynchronmaschinen können am einphasigen Netz betrieben werden, wenn sie mit Kondensatoren beschaltet werden (siehe Steinmetzschaltung).

Spaltpolmotor[Bearbeiten]

Beim Spaltpolmotor wird das Drehfeld durch ein durch Wirbelströme phasenverschobenes Magnetfeld erzeugt. Dazu ist jeder Pol des Ständers gespalten und eine Hälfte ist mit einem Kurzschlussring oder einer abschaltbaren Kurzschlusswicklung versehen, so dass dort das Magnetfeld dauernd oder beim Anlauf verzögert aufgebaut wird.

Anwurfmotor[Bearbeiten]

Die einfachste Ausführung des Wechselstrommotors ist der Anwurfmotor. Er wird mit der Hand angeworfen. Ab einer gewissen Drehzahl läuft der Motor dann selbst in Anwurfrichtung bis auf Nenndrehzahl hoch. Zum Wechseln der Drehrichtung muss der Motor gestoppt werden und in der anderen Richtung angeworfen werden.
Das magnetische Wechselfeld übt auf den sich drehenden Käfigläufer ab einer bestimmten Drehzahl ein kleines Drehmoment aus, welches jedoch erst nahe der Nenndrehzahl so groß wird, dass es Arbeit verrichten kann.
Auch einphasig angeschlossene Drehstrom-Asynchronmotoren können auf diese Weise benutzt werden. Der Anwurfmotor wird heute kaum noch verwendet.

Gelegentlich ist mit "Anwurfmotor" auch ein kleinerer Motor gemeint, der zum Anwerfen eines großen Motors dient.[2]

Andere Motoren[Bearbeiten]

Eine weitere Art des Wechselstrommotors ist der Reluktanzmotor, der im Gegensatz zum normalen Asynchronmotoren nach dem Hochlaufen als Synchronmotor mit synchroner Drehzahl weiterläuft. Besondere Läuferbleche mit ausgeprägten Polen bewirken dieses Verhalten.

Auch Synchronmotoren können einphasig betrieben sein; sie benötigen dann eine Anlaufhilfe oder „schaukeln“ sich selbst „in Tritt“.

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Induktionsmotor - Nikola Tesla
  2. [1] Webseite eines österreichischen Wasserkraftwerks

Literatur[Bearbeiten]

  • Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18.Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9
  • Ernst Hörnemann, Heinrich Hübscher: Elektrotechnik Fachbildung Industrieelektronik. 1 Auflage. Westermann Schulbuchverlag GmbH, Braunschweig, 1998, ISBN 3-14-221730-4
  • Gregor D. Häberle, Heinz O. Häberle: Transformatoren und Elektrische Maschinen in Anlagen der Energietechnik. 2. Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Haan-Gruiten, 1990, ISBN 3-8085-5002-3

Siehe auch[Bearbeiten]