Drehstrommotor - Das Herzstück der Antriebstechnik

Drehstrommotoren sind eines der vorherrschenden Bauteile der Antriebstechnik. Sie liefern die nötige Drehbewegung. Mit Hilfe von Kupplungen und Wellen werden diese Drehbewegungen auf andere Maschinen, beispielsweise Pumpe übertragen und so angetrieben. Drehstrommotoren sind dazu da, elektrische Energie in Bewegungsenergie umzuwandeln, also den Antrieb für Maschinen zu liefern.

Leistungsfähige Wechselstrommotor

Drehstrommotoren sind Wechselstrommotoren, also Elektromotoren, die häufig 3-phasig versorgt werden. Durch diese Versorgung mit Dreiphasenwechselstrom, der auch als Kraft- bzw. Starkstrom bekannt ist, sind Drehstrommotoren äußerst leistungsfähig und auch für hohe Anforderungen an Bewegungsenergie geeignet.

Viele Pros für den Drehstrommotor

Neben der Leistungsfähigkeit sprechen auch noch einige andere Vorteile für diesen Motor und haben dafür gesorgt, dass er in kaum einem Betrieb, in dem Maschinen und Anlagen vorhanden sind, oder in der Industrie weg zu denken ist. Ob vom Knetwerk in Bäckereien, im Maschinen- und Anlagenbau oder in der chemischen Industrie, überall kommt dieser Allrounder zum Einsatz. Kosteneffizienz durch günstige Anschaffung, geringe Betriebs- und Wartungskosten kombiniert mit einem hohen Wirkungsgrad und angenehmen Eigenschaften wie einer geringen Geräuschentwicklung und der Vermeidung von Abgasen haben dazu geführt, dass dieser Motortyp so vielseitig eingesetzt wird.

Die richtige Dimension

Damit Sie Ihren neuen Drehstrommotor optimal auswählen, gibt es ein paar Dinge zu beachten. Viel verraten dabei bereits die Herstellerangaben, die man auf dem Motortypenschild findet. So sind neben den Nenndaten des Motors auch die Schutzart und die Isolationsklasse angegeben.

Drehzahl

Es gilt zu beachten, dass die meisten Drehstrommotoren asynchrone Motoren sind und einen Schlupf von drei bis acht Prozent aufweisen. Dieser gibt an, wie weit die Drehzahl gegenüber dem Drehstromfeld vermindert ist.

Drehstrommotoren werden mit unterschiedlichen Polanzahlen hergestellt. Die Drehzahl liegt jeweils etwa fünf Prozent unter der Synchrondrehzahl. Die Drehzahl ist abhängig von der Anzahl der Pole. Bei einer Frequenz von 50 Hz ergeben sich dabei folgende Werte:

• 2-polige ca. 2800 min-1
• 4-polige liegen bei 1400 min-1
• 6-polige bei 950 min-1
• 8-polige bei 720 min-1
• 12-polige bei 475 min-1

Polumschaltbare Drehstrommotoren haben den Vorteil, dass man hierbei auf verschiedene Drehzahlen umschalten und somit den Motor bei unterschiedlichen Drehzahlen fahren kann, ohne eine elektronischen Drehzahlverstellung zu benötigen. Durch ein Vorsetzen des Getriebes kann der Stellbereich nochmals erweitert werden. Elektronische Drehzahlverstellungen mit Frequenzumrichtern ermöglichen eine stufenlose Verstellung und so einen stromsparenderen Betrieb bei unterschiedlichen Lasten.

Leistung

Die Nennleistung ist eine wichtige Kenngröße und muss in Zusammenhang mit dem Wirkungsgrad, der abgegebenen Leistung, gesehen werden. Durch diese Berücksichtigung werden Wärme- und Reibungsverluste mit in die Berechnung der benötigten Leistung mit einbezogen.
Der Leistungsfaktor und der Wirkungsgrad sind auf dem Typenschild des Drehstrommotors angegeben. Über Formeln zur Berechnung der abgegebenen Leistung kann hierbei die Berechnung erfolgen. Die angegebenen Werte, als auch berechneten Werte gelten allerdings immer nur bei Nennbetrieb.

Anlasssteuerung

Moderne Drehstrommotoren verfügen über eine elektronische Sanftanlaufsteuerung. Dadurch werden beim Anfahren und der damit verbundenen hohen Stromaufnahme entstehende Spannungszusammenbrüche im Leistungsnetz vermieden. Durch diese elektronische Steuerung werden beim Starten geringere Spannungen entnommen.

Das Gehäuse

Auch das Gehäuse des Motors ist ein wichtiges Merkmal. Es dient nicht nur dazu, das Innenleben des Drehstrommotors zu schützen und zu verstauen, sondern ist auch ein wichtiges Element, wenn es um die Kühlung geht. Eingearbeitete Luftschlitze sorgen für eine entsprechende Zirkulation. Es gibt bereits Drehstrommotoren mit wassergekühlten Gehäusen, diese sind besonders bei hohen Leistungen und Drehmomenten zu empfehlen.

Sicherheit durch Motorschutzarten und Isolationsklassen

Motoren sollten grundsätzlich durch einen Motorschutzschalter abgesichert sein. Dieser vermeidet eine Zufuhr von zu hohen Stromstärken, dem so genannten Überstrom. Auch ein Wicklungsschutz ist wichtig, dieser schaltet den Motor bei Überschreiten der vorgegebenen maximalen Temperatur ab und verhindert so Schäden. Er ist bereits in den jeweiligen Motoren verbaut. Die Isolationsklassen sagen aus, in welchem Maß das Motorenisolationsmaterial, welches im Motor verbaut ist, gegen Temperaturen beständig ist. Besonders in Bereichen, in denen auf Brandschutz geachtet werden muss, und in explosionsgefährdeten Betrieben kommt es zusätzlich auf den Explosionsschutz an. Explosionsgeschützte Motoren weisen die Kennzeichnung "Ex" auf. Hierbei ist es besonders wichtig, dass diese Motoren der DIN EN 50014 bis 50019 entsprechen.