Kurz erklärt
Ein Asynchronmotor ist ein Drehstrommotor, dessen Läufer etwas langsamer als das Drehfeld umläuft; er ist der meistgenutzte Industrieantrieb.
Inhalt
Was ist Asynchronmotor?
Im Ständer des Asynchronmotors erzeugt der Drehstrom ein umlaufendes Magnetfeld. Es induziert im Läufer Ströme, deren Magnetfeld ein Drehmoment erzeugt. Der Läufer dreht sich dabei etwas langsamer als das Drehfeld; diese Differenz heißt Schlupf. Die verbreitetste Bauform ist der Käfigläufer mit kurzgeschlossenen Leiterstäben. Er ist robust, ohne Bürsten und wartungsarm. Schleifringläufer kommen bei Sonderanwendungen vor.
Wichtige Kenngrößen sind Bemessungsleistung, Spannung und Schaltung (Stern oder Dreieck), Frequenz, Bemessungsdrehzahl, Polzahl, Bemessungsstrom, Leistungsfaktor und Wirkungsgradklasse nach IEC 60034-30-1. Mechanisch zählen Achshöhe bzw. Baugröße, Bauform (Fuß, Flansch oder beides), Wellenmaße, Schutzart, Kühlart und Isolierstoffklasse. Die Drehzahl wird über Polzahl oder Frequenzumrichter bestimmt.
Asynchronmotoren treiben Pumpen, Lüfter, Verdichter, Förderbänder und Rührwerke an und sind deshalb in jeder Instandhaltung vertreten. Häufige Ausfallursachen sind Lagerschäden, Feuchtigkeit in der Wicklung, Überlast, Phasenausfall und Überhitzung durch verschmutzte Kühlrippen. Schwingungsmessung, Isolationswiderstandsmessung und Thermografie helfen, Schäden zu erkennen, bevor der Motor ausfällt. Reparaturen umfassen meist Lagertausch oder Neuwicklung.
Praxis in Instandhaltung und Beschaffung
Für den Ersatz werden Leistung, Spannung, Drehzahl, Baugröße, Bauform, Schutzart und Wellenmaße vom Typenschild benötigt; IEC-Normmotoren gleicher Baugröße sind meist anschlusskompatibel. Zusätzlich ist zu prüfen, ob für den Ersatzmotor eine höhere Wirkungsgradklasse vorgeschrieben ist und ob sich dadurch Baulänge oder Anlaufstrom ändern.
Synonyme und Abkürzungen: Induction Motor · Drehstrom-Asynchronmotor · Käfigläufermotor · Drehstrommotor · Normmotor
Häufige Fragen
Was bedeutet Schlupf beim Asynchronmotor?
Schlupf ist die relative Differenz zwischen der Drehzahl des Drehfelds und der tatsächlichen Läuferdrehzahl. Ohne diese Differenz würde im Läufer keine Spannung induziert und kein Drehmoment entstehen. Mit steigender Last nimmt der Schlupf zu und die Drehzahl leicht ab. Daher liegt die Bemessungsdrehzahl immer etwas unter der synchronen Drehzahl.
Was ist der Unterschied zwischen Stern- und Dreieckschaltung?
In der Sternschaltung liegt an jeder Wicklung eine geringere Spannung als in der Dreieckschaltung. Welche Schaltung richtig ist, ergibt sich aus der Netzspannung und der Spannungsangabe auf dem Typenschild. Die Stern-Dreieck-Anlaufschaltung nutzt den Wechsel, um den Anlaufstrom zu begrenzen. Eine falsche Schaltung führt zu Leistungsverlust oder Überhitzung.
Welche Angaben braucht man, um einen Asynchronmotor zu ersetzen?
Vom Typenschild werden Leistung, Spannung und Schaltung, Frequenz, Drehzahl, Strom, Baugröße, Bauform, Schutzart und Wirkungsgradklasse benötigt. Wichtig sind außerdem Wellendurchmesser und -länge, Flanschgröße, Klemmkastenlage und Sonderausführungen wie Fremdlüfter, Bremse, Geber oder Ex-Schutz. Ein Foto des Typenschilds ist meist die schnellste Grundlage.
Was bedeuten IE2, IE3 und IE4?
Das sind Wirkungsgradklassen nach IEC 60034-30-1, von IE1 bis IE4 steigend. Eine höhere Klasse bedeutet geringere Verluste bei gleicher Leistung. In der EU legt eine Ökodesign-Verordnung Mindestanforderungen für das Inverkehrbringen vieler Motoren fest. Welche Klasse für einen konkreten Motor gilt, hängt von Leistung, Polzahl und Ausführung ab und ist im Einzelfall zu prüfen.