Drehstrom-Induktionsmotor

Drehstrom-Induktionsmotor

Wechselstrom-Induktionsmaschinen sind wegen ihrer Einfachheit, Zuverlässigkeit und direkten Bedienung von einer Wechselstrom-Netzspannung beliebt. ACIMs sind Asynchronmaschinen und haben immer eine niedrigere mechanische Rotordrehzahl als die Netzfrequenz.

In der Vergangenheit stellten Änderungen der Drehzahlanforderungen eine Einschränkung für Wechselstrommaschinen dar, doch die Entwicklung von Frequenzumrichtern hat die Änderung der Motordrehzahl vereinfacht und ist mittlerweile weit verbreitet.

Die Herstellung von ACIM beginnt mit einer dreiphasigen Wicklung, die im Wicklungsschlitz des Stators angeordnet ist. Es gibt zwei Grundtypen von Rotorwicklungskonzepten. Bei der ersten Art wird die Rotorwicklung mit einem Schleifring auf der Welle in den Wicklungsschlitz gelegt, der früher zur Drehzahlregelung und zum Starten verwendet wurde. Der üblichere Typ besteht aus einem Rotor in Käfigform.

Das Funktionsprinzip eines ACIM basiert auf der Spannungsinduktion vom Stator zum Rotor. Wenn die Statorwicklung von einer dreiphasigen Versorgungsspannung gespeist wird, fließt der Strom in der Wicklung und das rotierende Statormagnetfeld wird erzeugt. Induzierte Spannung in den Rotorwicklungen erzeugt den Rotorstrom und das Rotormagnetfeld. Die Wechselwirkung zwischen zwei Magnetfeldern erzeugt das mechanische Drehmoment, das zum Drehen des Rotors erforderlich ist.

Die Betriebsrotordrehzahl ist niedriger als die Statormagnetfelddrehzahl, um ein Drehmoment zu erreichen.

• Mittlere Konstruktionskomplexität, mehrere Felder am Stator, Käfig am Rotor

• Hohe Zuverlässigkeit (kein Bürstenverschleiß) auch bei sehr hohen erreichbaren Drehzahlen

• Mittlere Effizienz bei niedriger Geschwindigkeit, hohe Effizienz bei hoher Geschwindigkeit

• Angetrieben von mehrphasigen Wechselrichtersteuerungen

• Motor-EMI gut, aber schreckliche EMI vom Umrichter

• Sensorlose Drehzahlregelung möglich

• Niedrige Kosten pro PS, jedoch höher als bei 1-Phasen-Wechselstrom-Induktionsmotoren

• Höheres Anlaufmoment als bei 1-phasigem, leicht umkehrbarem Motor