Drehstrom-Asynchronmaschine
Einsatzgebiet und Leistungsbereich
Die Asynchronmaschine kann, wie jede rotierende Maschine, sowohl als Motor als auch als Generator eingesetzt werden.
Ihr Einsatzgebiet liegt aber hauptsächlich auf dem Motorsektor. Als Generator wird sie nur für Notstromaggregate und für Windkraftwerke eingesetzt. Der Asynchronmotor weist bei ungeregelten Antrieben gegenüber den Gleichstrommotoren einige entscheidende Vorteile auf.
Er ist einfacher und robuster im mechanischen Aufbau, dadurch billiger in der Herstellung und wartungsfreier im Betrieb.
Von Nachteil ist, dass nur gewisse Betriebszahlen (n = Funktion von Frequenz und Polpaarzahl) erreicht werden können und die mit großem Aufwand verbundene Drehzahlsteuerung.
Der Leistungsbereich geht von ca. 50W aufwärts und die ausführbare Grenzleistung liegt bei ca. 30MW (Hochspannungsmotoren)
Aufbau- Ständer/Stator
Er besteht aus Gehäuse mit Klemmkasten und Leistungsschild bzw. Lagerschilden, im Inneren befindet sich das Ständerblechpaket mit Nuten und in diesen ist die Drehstromwicklung um 120°räumlich, elektrisch versetzt angeordnet und werden zum Klemmbrett geführt. Dort werden die drei Wicklungen in Stern oder Dreieck zusammen geschaltet.
Aufbau – Läufer/Rotor
Er besteht aus Welle mit aufgepressten Läuferblechpaket und in den Nuten befinden sich unisolierte Stäbe, die an den Stirnseiten mit, Kurzschlussringen kurzgeschlossen sind. Dieser Läufer wird Kurzschluss- oder Käfigläufer genannt.
Der Schleifringläufer besteht aus Wellen mit aufgepresstem Läuferblechpaket und in den Nuten befindet sich in den meisten Fällen eine herkömmliche Drehstromwicklung, die in Stern geschaltet ist, wobei die Anfänge dieser Wicklungen zu drei Schleifringen geführt sind, wo Bürsten sitzen, die in Verbindung mit dem Klemmbrett sind. Dort wird ein Rotoranlasser angeschlossen.
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Entstehung des Drehfeldes
Ein sogenanntes Drehfeld entsteht durch Speisung der Drehstromwicklungen mit 3 gleich großen, um d.h. Speisung mit .
Diese Ströme sind ebenfalls um 120° phasenverschoben und es bilden sich dadurch aus, die ebenfalls räumlich und zeitlich um sind.
Raumdiagramm für 2 polige Maschinen


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Wie ergibt sich die Drehzahl?
n1 = synchrone Drehzahl des Feldes
f = Frequenz
p = Polpaarzahl
Daraus ist ersichtlich, dass für Netzfrequenz, bei Wahl der Polzahl, die Drehzahl des Motors bereits festgelegt ist.
Prinzipielle Wirkungsweise Entstehung des Drehmomentes
Sie beruht auf der Das durch die Statorwicklung entstehende Drehfeld durchsetzt den Rotor mit der Rotorwicklung und erzeugt in diesen Spannungen, die Ströme zur Folge haben. Diese Ströme ergeben zusammen mit dem Drehfeld je Läuferstab eine und es bildet sich bei drehbar gelagertem Läufer ein Drehmoment aus
Kraftwirkung =

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Prinzipielle Wirkungsweise Entstehung des Drehmomentes
Im Motorbetrieb kann die Läuferdrehzahl n die synchrone Drehzahl n1 nie erreichen, weil sonst die Induktionswirkung, Kraftwirkung und Drehmoment Bildung im Läufer aufhört.
Die Maschine läuft als Motor immer untersynchron d.h. asynchron zum Direktfeld -
Asynchronmaschine
Drehzahlformeln, Schlupf, Läuferfrequenzdrehzahlformeln


Lehrvideo
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