Definition und Funktionsweise:
Der Asynchronmotor, auch als Induktionsmotor bekannt, ist der am weitesten verbreitete Elektromotor in der Industrie. Sein Name leitet sich von der Tatsache ab, dass die Drehzahl des Rotors (mechanischer Teil) immer geringer ist als die Drehzahl des Drehfeldes im Stator (elektrischer Teil). Diese Differenz wird als „Schlupf“ bezeichnet und ist notwendig, um die für den Motorbetrieb erforderlichen Ströme im Rotor zu induzieren.
Der Motor besteht aus einem feststehenden Teil, dem Stator, der Wicklungen enthält, die bei Anschluss an ein Drehstromnetz ein rotierendes Magnetfeld (Drehfeld) erzeugen. Der bewegliche Teil, der Rotor, besteht meist aus einem Käfig aus leitenden Stäben (Käfigläufer). Das Drehfeld des Stators induziert Ströme in diesen Rotorstäben, die wiederum ein eigenes Magnetfeld erzeugen. Die Wechselwirkung der beiden Magnetfelder führt zu einem Drehmoment, das den Rotor antreibt.
Die Drehzahl des Asynchronmotors ist primär von der Frequenz des speisenden Wechselstroms und der Anzahl der Polpaare im Motor abhängig. Ohne einen Frequenzumrichter läuft der Motor daher oft mit einer nahezu konstanten Drehzahl (Nennfrequenz).
Vorteile und Anwendungen:
- Robustheit und einfache Bauweise: Asynchronmotoren sind relativ einfach aufgebaut, wartungsarm und sehr robust, was sie ideal für raue Industrieumgebungen macht.
- Kosteneffizienz: Sie sind in der Anschaffung und Wartung in der Regel günstiger als Synchron- oder Servomotoren.
- Hohe Zuverlässigkeit: Ihre einfache Konstruktion führt zu einer hohen Betriebssicherheit.
- Breiter Leistungsbereich: Verfügbar in einem sehr weiten Leistungsspektrum von wenigen Watt bis zu mehreren Megawatt.
Mit dem Aufkommen von Frequenzumrichtern hat der Asynchronmotor eine noch größere Bedeutung gewonnen, da Umrichter die Drehzahl des Motors stufenlos regeln können, indem sie die Frequenz und Spannung des speisenden Stroms variieren. Dies ermöglicht es, Asynchronmotoren auch in Anwendungen einzusetzen, die variable Drehzahlen erfordern, und dabei gleichzeitig Energie zu sparen.
Typische Anwendungsbereiche des Asynchronmotors als „Arbeitspferd der Industrie“ sind:
- Pumpen und Lüfter: Hier ist der Energieeffizienzgewinn durch Drehzahlregelung besonders groß.
- Förderbänder und Kräne: Für den Materialtransport.
- Kompressoren: Zur Erzeugung von Druckluft.
- Rührwerke und Mischer: In der Prozessindustrie.
- Werkzeugmaschinen: Für Hauptspindelantriebe (oft mit Frequenzumrichter).
Trotz der zunehmenden Verbreitung von Servomotoren in hochdynamischen Anwendungen bleibt der Asynchronmotor aufgrund seiner Robustheit, Wirtschaftlichkeit und vielseitigen Einsetzbarkeit (insbesondere mit Frequenzumrichter) ein fundamentaler Bestandteil der industriellen Automatisierung.
→ Siehe auch: Servomotor, Motor, Frequenzumrichter, Drehzahlregelung, Stator, Rotor
