AC-Motoren Induktionsmotoren

Aufbau und Funktionsweise

Aufbau

1. Stator: Der stationäre Teil des Motors, der die Spulenwicklungen enthält. Diese Wicklungen sind normalerweise in einem laminierten Eisenkern eingebettet.
2. Rotor: Der rotierende Teil des Motors, der entweder als Käfigläufer oder als Wicklungsrotor ausgeführt sein kann.
   • Käfigläufer: Besteht aus Aluminium- oder Kupferstäben, die an beiden Enden durch Ringe kurzgeschlossen sind.
   • Wicklungsrotor: Enthält Wicklungen, die über Schleifringe mit externen Widerständen verbunden sein können (wird seltener verwendet).

Funktionsweise

• Magnetisches Feld: Wenn Wechselstrom durch die Statorwicklungen fließt, erzeugt er ein rotierendes Magnetfeld.
• Induktion: Das rotierende Magnetfeld induziert einen Strom in den Leiterstäben des Rotors (Käfigläufer). Dieser Strom erzeugt ein eigenes Magnetfeld, das mit dem rotierenden Magnetfeld des Stators interagiert.
• Drehmoment: Die Interaktion zwischen dem rotierenden Magnetfeld des Stators und dem vom Rotor erzeugten Magnetfeld erzeugt ein Drehmoment, das den Rotor in Bewegung setzt.
• Schlupf: Der Rotor dreht sich immer etwas langsamer als das rotierende Magnetfeld des Stators, diese Differenz wird als "Schlupf" bezeichnet.

Vorteile von Induktionsmotoren

1. Robustheit und Zuverlässigkeit: Aufgrund ihrer einfachen Bauweise sind Induktionsmotoren sehr robust und zuverlässig.
2. Wartungsarm: Da es keine Bürsten oder Schleifringe (bei Käfigläufern) gibt, sind sie sehr wartungsarm.
3. Kosten: Sie sind kostengünstig in der Herstellung und im Betrieb.
4. Effizienz: Moderne Induktionsmotoren sind sehr effizient, insbesondere bei konstanter Drehzahl.
5. Vielfältige Anwendungen: Sie können in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt werden, von kleinen Haushaltsgeräten bis hin zu großen Industriemaschinen.

Typische Anwendungen

• Industrielle Antriebe: Förderbänder, Pumpen, Kompressoren, Ventilatoren.
• Haushaltsgeräte: Waschmaschinen, Kühlschränke, Klimaanlagen.
• Gewerbliche Anwendungen: HVAC-Systeme, Aufzüge, Rolltreppen.
• Elektrowerkzeuge: Bohrmaschinen, Schleifmaschinen, Sägen.

Steuerung und Regelung

1. Direkt am Netz (DOL - Direct On Line): Die einfachste Methode, bei der der Motor direkt mit der Netzspannung verbunden wird.
2. Stern-Dreieck-Anlauf: Eine Methode zur Reduzierung des Anlaufstroms.
3. Sanftanlasser: Elektronische Geräte, die den Anlaufstrom reduzieren und einen sanfteren Anlauf ermöglichen.
4. Frequenzumrichter: Geräte, die die Frequenz und Spannung des Stroms variieren, um die Drehzahl und das Drehmoment des Motors präzise zu steuern.

Auswahlkriterien

• Leistungsanforderungen: Die benötigte Leistung und das Drehmoment.
• Betriebsspannung und -frequenz: Die verfügbare Netzspannung und Frequenz.
• Betriebsumgebung: Temperatur, Feuchtigkeit, Staub und andere Umgebungsbedingungen.
• Energieeffizienz: Der Wirkungsgrad des Motors und die Betriebskosten.
• Anlaufcharakteristik: Anforderungen an den Anlaufstrom und das Anlaufdrehmoment.

Wartung und Pflege

• Regelmäßige Inspektionen: Überprüfen des Motors auf Verschleiß und Schäden.
• Schmierung: Sicherstellen, dass die Lager ausreichend geschmiert sind.
• Reinigung: Entfernen von Staub und Schmutz, die die Belüftung behindern könnten.
• Elektrische Überprüfung: Überprüfen der elektrischen Verbindungen und der Isolationswiderstände.

Robuster, bürstenloser Aufbau

Konfektionierte Motoren

Kegelrad- oder Schneckengetriebe