Prinzip des Drehstrommotors

Der Drehstrommotor gehört zur Gruppe der Elektromotoren. Dieser funktioniert nach dem Prinzip einer Drehstrommaschine, die eine Dreiphasenwechselspannung in mechanische Energie umwandelt. Die Dreiphasenwechselspannung wird auch als Dreh-, Kraft- oder Starkstrom bezeichnet.

Die Umwandlung der elektrischen Energie zur mechanischen Bewegungsenergie basiert auf dem Elektromagnetischem Prinzip. Dabei werden drei, auf einem Stator kreisförmig angeordnete, elektromagnetische Spulen mit einer Dreiphasenwechselspannung bespeist, die um die Spulen ein elektromagnetisches Feld erzeugen. Durch die Dreiphasenwechselspannung bilden sich die Magnetfelder zeitlich versetzt. So kann ein magnetischer Gegenstand, der an einer mittig liegenden Achse befestigt ist, in eine kreisförmige Bewegung gebracht werden und einen Drehmoment erzeugen. Die wichtigsten Funktionselemente sind also die eisenkernhaltigen Spulen auf einem Stator und der auf einer Achse befestigte Rotor, um eine gleichmäßige Drehbewegung zu erzeugen. Durch die Änderung der Frequenz des eingespeisten Dreiphasenwechselstroms kann man die Drehgeschwindigkeit regulieren. Dazu wird ein Frequenzumrichter verwendet.

In der Praxis haben sich zwei unterschiedliche Bauarten eines Drehstrommotors etabliert.

Der Drehstrom-Synchronmotor ist zur Steigerung der Effizienz auch am Rotor mit Spulen ausgestattet. Diese Spulen werden über Schleifringe mit Gleichstrom bespeist und können so ein eigenes Magnetfeld erzeugen, um einen höheren Wirkungsgrad zu erreichen.

Der Drehstrom-Asynchronmotor ist der am häufigsten verwendete Elektromotor. Die Spulen am Rotor bestehen hier aus kurzgeschlossenen Leiterschleifen, die ein gegenläufiges Magnetfeld erzeugen. Voraussetzung für die Funktion des Motors ist, dass der Rotor sich geringfügig langsamer dreht als das am Stator erzeugte Magnetfeld. Daher spricht man von einer asynchronen Drehbewegung.