Drehstrommotoren: Was muss man wissen?

Hinter einem Drehstrommotor steht ein Elektromotor, welcher mit dreiphasigem Wechselstrom betrieben wird. Die drei Phasen des Wechselstroms überlagern sich gleichmäßig in den Sinuskurven. Innerhalb der drei voneinander getrennten Leitern wird eigene Spannung durchgeführt. Die Spannung wechselt periodisch und ist um 120 Grad versetzt. Daher wird das Magnetfeld auch Drehfeld genannt. Im negativen und auch im positiven Bereich ergeben die drei Phasen in Summe immer null.

Der Frequenzumrichter

Durch die Frequenz des Drehstroms ist die Drehzahl vorgegeben. Dadurch muss bei einer Änderung der Drehzahl auch die Frequenz des Drehmotors verändert werden. Dies lässt sich am einfachsten mit einem elektronisch steuerbaren Frequenzumrichter umsetzen. Dieser Stromrichter ist in der Lage, die Wechselspannung umzuwandeln, sodass die Wechselspannung in der Amplitude und der Frequenz veränderbar ist und die Steuerung des Drehmotors möglich wird.

Die Vorteile

Die Drehstrommotoren werden oftmals als sehr robust, wartungsarm und leistungsfähig betitelt. Im Gegensatz zu Gleichstrommotoren können die Drehmotoren recht einfach konstruiert werden. Für die Wechselmotoren sind weder Schleifringe noch Bürsten notwendig, denn Sie funktionieren auch ohne. Damit sich der Rotor kontaktfreie in dem Gehäuse des Motors drehen kann, wird er als Käfigläufer konstruiert. Ein einphasiger Wechselstrommotor benötigt einen Stromwender, wohingegen ein Drehstrommotor diesen nicht benötigt. Dies ist ein großer Vorteil, denn bei sehr leistungsstarken Maschinen können Funken erzeugt werden, wodurch ein Risiko auftreten kann.

Der Einsatzbereich

Gleichstrommotoren sind nicht in der Lage, hohe Leistungen zu erbringen. Allerdings können dies die Drehstrommotoren. Diese Motoren werden als wartungsarm, robust und günstig dargestellt. Aus diesem Grund sind die Drehstrommotoren vor allem in der Industrie sehr beliebt. Ebenfalls fahren einige Elektroautos und Züge mit solchen Motoren. Wie bei allen Elektromotoren werden die Drehstrommotoren in vier verschiedene Wirkungsgradklassen unterteilt. Je höher die Wirkungsgradklasse, desto effektiver sind die Motoren. Dadurch sind sie auch teurer, denn die Herstellung und die Konstruktion sind aufwendiger.

In normalen Haushaltssteckdosen können die Drehstrommotoren nicht betrieben werden, denn diese geben nur einphasigen Wechselstrom ab. Der Einsatz von den Drehstrommotoren ist meistens im Gewerbe- und Industriebereich. Im Gegensatz dazu findet man die Wechselstrommotoren in kleinen Geräten oder auch in Haushaltsgeräten. Die Einsatzgebiete von Drehstrommotoren sind nachhaltig und sehr vielseitig.

Die Drehzahl

Die Frequenz und die Drehzahl bei einem Drehstrommotor ist synchron, wodurch nur mithilfe eines Frequenzumrichters die Frequenz geändert werden kann. Es gibt aber auch die Möglichkeit, die Drehzahlen mit Polpaarzahlen zu beeinflussen. Mit einer hohen Polpaarzahl bekommt man eine niedrigere Drehzahl des Motors. Diese niedrigen Drehzahlen sorgen bei großen Lasten für gleichmäßigen und ruhigeren Lauf. Dadurch sind die Leistungsstarken Drehmotoren von großem Vorteil. Die Netzfrequenz von 50 Hertz ist auf 3000 Umdrehungen pro Minute limitiert. Mit einem Frequenzumrichters können höhere Drehzahlen erreicht werden. Der Frequenzumrichters erhöht in diesem Fall die Netzfrequenz, um die hohen Drehzahlen erreichen zu können.