Der Bau eines Antriebsmotors für die Wiege unseres Sohnes hat mich zur Beschäftigung mit diesem Thema bewogen. Untenstehend finden sich eine kleine Wechselstrommotorkunde.
Ein Wechselstrommotor (auch Induktionsmotor genannt) ist ein
Elektromotor, der mit
Einphasenwechselstrom betrieben wird. Man unterscheudet im Wesentlichen zwischen:
- Universalmotor (ein Einphasen-Reihenschlussmotor)
- Kondensatormotor (ein Einphasen-Asynchronmotor)
- Spaltmotor (ein Einphasen-Asynchronmotor)
Der
Universalmotor ist Wechselstrommotors, dessen Prinzip vom
Gleichstrommotor abgeleitet ist. Einphasen-Reihenschlussmotoren sind zwar für Wechselspannung ausgelegt, können aber auch mit Gleichspannung betrieben werden. Seine Drehzahl und Leistung kann über
Phasenanschnitt verstellt werden. Das untenstehende Bild veranschaulicht seine prinzipielle Wirkungsweise.
Die stromdurchflossene
Erregerwicklung im Ständer erzeugt ein
Magnetfeld, das durch das Eisenblechpaket verstärkt und zu definierten
Polen
gebündelt wird. Das gleiche geschieht in der nachgeschalteten
Ankerspulenwicklung. Dieses vom Stator aufgebaute Magnetfeld bewirkt, je
nachdem wie die Pole eingestellt sind, dass es den Rotor hinter sich
herzieht oder vor sich herschiebt. Dabei müssen die Spulen bei jeder
halben Umdrehung umgepolt werden, wozu ein Kommutator notwendig ist. Die
sinusförmige Umpolung des Statorfeldes induziert im Rotor eine Spannung, die an den Bürsten abfällt, und zu einem ständigen
Bürstenfeuer und einem hohen Verschleiß der Bürsten führt.
Der
Kondensatormotor ist ein
Elektromotor und zählt zu den
Asynchronmotoren. Wie diese besitzt er einen
Kurzschlussläufer (
Käfigläufer), in dem durch ein vom
Stator erzeugtes
elliptisches Drehfeld ein Drehmoment erzeugt wird. Im Unterschied zu mit
Drehstrom gespeisten Asynchronmotoren läuft der Kondensatormotor jedoch mit einphasigem
Wechselstrom.Da die zur Erzeugung eines Drehfeldes erforderlichen mindestens zwei phasenverschobenen
Spannungen
am Wechselstromnetz nicht zur Verfügung stehen, muss eine so genannte
Hilfsphase erzeugt werden. Eine der beiden Statorwicklungen wird direkt
aus dem Wechselstromnetz versorgt, während zur zweiten Wicklung ein
Kondensator in Reihe geschaltet wird. Dieser bewirkt die
Phasenverschiebung der Spannung an der zweiten Wicklung.
Beim
Spaltpolmotor wird das Drehfeld durch ein durch Wirbelströme phasenverschobenes
Magnetfeld erzeugt.
