Wie funktioniert ein Drehstrommotor?

Ein Drehstrommotor beziehungsweise eine Drehstrommaschine verwandelt mechanische Energie in Drehstrom, oder Drehstrom in mechanische Energie.

Der Drehstrom:

Drehstrommotoren werden, wie der Name schon sagt mit Drehstrom betrieben. Diese Stromart enthält in drei, voneinander getrennten Leitern, jeweils eine wechselnde periodische Spannung. Sie ist gegenüber den anderen Leitern jeweils um 120 Grad versetzt.

Das Magnetfeld:

Leitet man den Drehstrom in drei Elektromagnet-Spulen, entsteht in jeder von ihnen ein Magnetfeld, das genauso wie die Spannung vorher um 120 Grad gegenüber den anderen zwei Magnetfeldern versetzt ist.

Indem man die Spulen im Kreis anordnet, summiert man das Magnetfeld zu einem, das seine Richtung exakt mit der des Drehstroms ändert. Das, sich mittig an einer Achse befindliche, rotierende Magnetfeld wird dazu genutzt, einen anderen magnetischen Gegenstand mitzudrehen; ein Rotor entsteht. Der Drehstrommotor produziert also zeitgleich in drei Spulen einen um 120 Grad verschobenen Wechselstrom.

Effizienz:

Man unterscheidet zwischen zwei Arten von Drehstrommotoren. Dem Synchronmotor und dem Asynchronmotor. Die Effizienz Ersteren wird erhöht, indem man den Rotor mit einer zusätzlichen Spule ausstattet. Beim Asynchronmotor wird mit Hilfe einer zusätzlichen Spule aus kurzgeschlossenen Leiterschleifen ein Magnetfeld verursacht, das dem ursprünglichen entgegengerichtet ist und einen Drehmoment auf den Motor verursacht. Ein Eisenkern, in den sowohl die Spule, als auch der Roter eingebettet ist, führt zu einem wesentlich stärkeren Magnetfluss und erhöht damit die Effizienz zusätzlich.

Einsatz:

Die Vorzüge des Drehstrommotors gegenüber anderen Motoren sind, dass er sowohl leise und robust ist, als auch leicht zu warten.