Drehstrom-Asynchronmaschine

Die Drehstrom-Asynchronmaschine ist der Standardantrieb in Industrie und Handwerk. Ihre Ständerwicklung besteht aus drei Strängen, die räumlich versetzt im Blechpaket liegen. Mit Drehstrom gespeist, erzeugen sie ein magnetisches Drehfeld. Dessen Drehzahl, die synchrone Drehzahl, hängt nur von der Netzfrequenz und der Polpaarzahl ab. Die Drehrichtung folgt der Phasenfolge der Außenleiter; tauschst du zwei Außenleiter, dreht der Motor andersherum.

Das Drehfeld schneidet die Stäbe des Läufers und induziert dort eine Spannung. Beim Käfigläufer sind die Stäbe über Kurzschlussringe verbunden, es fließt ein großer Läuferstrom, und mit dem Feld entsteht das Drehmoment. Das klappt nur, solange der Läufer langsamer ist als das Feld. Den relativen Unterschied nennt man Schlupf. Mit wachsender Last steigt der Schlupf, damit auch Läuferstrom, Moment und Läuferverluste. Die Frequenz im Läufer ist der Schlupf mal der Netzfrequenz, im Betrieb also nur wenige Hertz. Beim Schleifringläufer ist die Läuferwicklung über Schleifringe zugänglich, Anlasswiderstände verbessern dort den Anlauf.

In der Werkstatt und in der Prüfung brauchst du den Leistungsfluss: Von der aufgenommenen Leistung gehen Ständerkupfer- und Eisenverluste ab, es bleibt die Luftspaltleistung. Der Schlupfanteil davon wird im Läufer zu Wärme, nach Reibung und Lüftung bleibt die Wellenleistung. Mit dem Leerlaufversuch bestimmst du Leerlaufstrom und Eisenverluste, mit dem Kurzschlussversuch bei festgebremstem Läufer Kurzschlussspannung und Kupferverluste.