Drehstrom-Asynchronmaschine

Eine Drehstrom-Asynchronmaschine, auch Drehstrom-Induktionsmaschine genannt, kann entweder als Motor oder als Generator verwendet werden. Sie besitzt einen passiven Läufer, der entweder ständig (Kurzschlussläufer, Käfigläufer) oder fallweise kurzgeschlossen wird (Schleifringläufer). Beim Einsatz als Generator kann der Läufer der Asynchronmaschine auch mit einer abweichenden Frequenz erregt werden (Doppelt gespeiste Asynchronmaschine). Einphasig betreibbare Asynchronmotoren sind Kondensatormotor, Wechselstrommotor und Spaltpolmotor.

Drehstrom-Asynchronmaschinen werden mit Leistungen bis zu mehreren Megawatt hergestellt. Der einzigartige Vorteil gegenüber anderen Elektromotoren ist, dass kein Kommutator mit Bürsten notwendig ist, der sich abnutzt und an dem Funken entstehen („Bürstenfeuer“). Die dabei entstehenden hochfrequenten Schwingungen werden im Betrieb in das Leitungsnetz zurückgespeist und stören andere elektrische Verbraucher.

Die Entwicklung des Asynchronmotors geht zurück auf Arbeiten von Galileo Ferraris, 1885, Nikola Tesla, 1887, und Michail von Dolivo-Dobrowolsky, 1889. Letzterer baute den ersten Einfachkäfigläufer und später auch einen ersten Doppelkäfigläufer.

Motor

Prinzip

Der Antrieb des Drehstrom-Asynchronmotors und des Drehstrom-Synchronmotors erfolgt durch ein Drehfeld, siehe Drehstrommotor.

Prinzipzeichnung eines Käfigläufers (ohne Eisenblechpakete)

Aufbau

Für den Rotor eines Drehstrom-Asynchronmotors existieren zwei Bauformen:

Ein Kurzschlussläufer mit einer Wicklung aus massiven, gut leitfähigen Leiterstäben (Käfigläufer), die immer kurzgeschlossen ist. In der Massenfertigung wird das Blechpaket des Rotors entweder mit Nuten oder mit Löchern versehen, die danach mit Aluminium ausgegossen werden. Damit werden oft gleich Lüfter-Flügel mitgegossen, die gleichzeitig als Kühllamellen dienen.
Ein Läufer mit Spulen (Drahtwicklungen), deren Enden auf Schleifringe geführt sind. Diese werden während des Anlaufens durch Widerstände verbunden und mit steigender Drehzahl allmählich kurzgeschlossen. Diese Bauart wird bei großen Leistungen eingesetzt, um den Anlaufstrom begrenzen zu können.

Der Ständer oder Stator besteht aus dem Gehäuse, dem Ständerblechpaket und der darin eingelegten Ständerwicklung, die immer als Mehrphasenwicklung ausgeführt ist. Das Gehäuse muss das Drehmoment gegen das Fundament abstützen. Häufig hat das Gehäuse außen Kühlrippen, die vom Lüfter des Läufers angeblasen werden.

Die Anschlüsse der Strangwicklungs-Paare werden meist auf ein Klemmbrett herausgeführt, wo sie üblicherweise mit den Kennbuchstaben U1-U2, V1-V2 und W1-W2 gekennzeichnet sind. An diesem Klemmbrett kann die Betriebs-Schaltung so vorgenommen werden, dass zum einen eine Anpassung an die gegebene Betriebsspannung oder aber eine Anlauf-Schaltung durch eine geeignete Schütz-Schaltung, z. B. die Stern-Dreieck-Schaltung (s. u.), ausgeführt werden kann.

Funktion

Elektrisch gesehen entspricht die Asynchronmaschine einem Transformator. Die Ständerwicklung ist dabei die Primärseite und der Kurzschlussläufer (Käfig) die Sekundärseite. Der sich einstellende Strom hängt sehr stark von der Drehzahl ab:

Solange der Rotor des Motors (am Anfang) steht, ist ein Transformator mit sekundärseitigem Kurzgeschluss gegeben. Hierdurch entstehen hohe Ströme und starke Magnetfelder. Sobald sich der Anker dreht und sich dem umlaufenden Drehfeld anpasst, werden die Ströme kleiner. In diesem Anfahrbereich hat der Motor einen schlechten Wirkungsgrad und der Motor erwärmt sich stark.
Wenn sich die Drehzahlen von Läufer und Drehfeld angleichen, ändern sich die Magnetfelder im Läufer langsamer. Angenommen, der Läufer dreht sich 45 mal pro Sekunde, also 10 % langsamer als das Drehfeld des Stators. Dann „sieht“ der Läufer ein rotierendes Magnetfeld von nur 5 Hz. Die Ströme im Käfig können längere Zeit in die gleiche Richtung laufen und das mittlere Magnetfeld wird stärker, obwohl die Ströme im Käfig geringer werden. Als Folge davon steigt das Drehmoment und die Stromaufnahme der Statorwicklungen sinkt.
Würden sich Läufer und Magnetfeld des Stators gleich schnell drehen, dann würde der Läufer nur ein statisches Magnetfeld „sehen“. Damit funktioniert aber kein Trafo mehr! Also werden im Käfig überhaupt keine Ströme mehr induziert, das Eisenpaket im Läufer wird unmagnetisch, der Läufer wird nicht mehr vom Drehfeld des Stators mitgezogen, das Drehmoment ist Null. Die Wicklungen des Stators würden wie ein unbelasteter Trafo nur sehr geringen Strom aufnehmen. Da nun aber auch keine Leistung mehr vom Drehfeld in den Läufer übertragen werden kann, sinkt dessen Drehzahl. In der Praxis stellt sich – abhängig von der Belastung – eine Läuferdrehzahl knapp unterhalb der Frequenz des umlaufenden Statorfeldes ein. Die belastungsabhängige Differenz bezeichnet man als Schlupf.
Die enorme Stromaufnahme beim Einschalten lässt sich durch das Einschalten von Widerständen im Läuferkreis merklich reduzieren, weil dann der Läufer nicht mehr kurzgeschlossen ist. Gleichzeitig erhöht sich auch das Anlaufdrehmoment. Beide Effekte – geringerer Anlaufstrom und höheres Anlaufdrehmoment – sind sehr vorteilhaft und erwünscht und lassen sich so erklären: Im Stillstand wirkt der Schleifringläufermotor wie ein Trafo. Die stromdurchflossene Ständerwicklung induziert in der Läuferwicklung eine Spannung, welche ihrerseits ein Magnetfeld hervorruft. In der kurzgeschlossenen Läuferwicklung ist nun der induzierte Blindwiderstand im Vergleich zum ohmschen Widerstand sehr hoch, weshalb der Phasenwinkel sehr ungünstig ist. Erhöht man den Widerstandsanteil im Läuferkreis durch externe ohmsche Widerstände, wird der Gesamtstrom geringer und die Phasenverschiebung zwischen Läuferstrom und Läuferspannung verbessert sich und das Anlaufmoment steigt. Nach Erreichen einer gewissen Drehzahl sind diese externen Widerstände nicht mehr notwendig und sollten kurzgeschlossen werden.

Steuerung

Die Steuerung erfolgt meistens durch Schütze, je nachdem wie sich der Motor verhalten soll. Man kann die Motordrehzahl auch über Frequenzumrichter steuern, indem man die Frequenz erhöht oder reduziert. Das ist sinnvoll bei Anlagen, die eine variable Drehzahl benötigen, ohne dass ein verstellbares Getriebe eingesetzt werden muss. In der Holzverarbeitung werden beispielsweise Motoren an Fräsmaschinen über einen Frequenzumrichter angeschlossen, um aus der Netzfrequenz von 50 Hz beispielsweise 200 Hz zu generieren, wobei die Drehzahl dann auf über 10.000 min⁻¹ gesteigert werden kann.

Anlaufschaltung

Anpassung an Spannung durch Schaltungswahl mit Brücken für Motoren Y/Δ 400 V/230 V

Damit insbesondere schwache Netze geschont werden, lässt man Asynchronmotoren sehr häufig mit der Stern-Dreieck-Schaltung anlaufen. Damit erreicht man eine Reduktion des Anlaufstromes in den Außenleitern auf ein Drittel. Gleichzeitig reduziert sich das Anlaufmoment im gleichen Verhältnis. Mit dieser Schaltung wird der Motor durch Umsteuerung der Schütze nach der Hochlaufzeit mit in Stern geschalteten Wicklungssträngen auf Dreieckbetrieb umgeschaltet. Ab einem Anlaufstrom von 60 A muss laut Verteilungsnetzbetreiber ein Anlassverfahren angewendet werden. Ist der Anzugsstrom nicht bekannt, so ist der achtfache Bemessungsstrom anzusetzen.

Drehzahlregelung

Asynchronmaschinen können

am starren Netz
am Frequenzumrichter
mit Polumschaltung
als Schleifringläufer als unter- oder übersynchrone Kaskade

betrieben werden.

Unterschiedliche Polzahlen und Frequenzen ergeben folgende Drehzahlen für das Drehfeld:

Polzahl	Polpaarzahl	n_sync 50 Hz	n_sync 60 Hz
2	1	3000 min⁻¹	3600 min⁻¹
4	2	1500 min⁻¹	1800 min⁻¹
6	3	1000 min⁻¹	1200 min⁻¹
8	4	750 min⁻¹	900 min⁻¹

Dies sind die Ständerdrehfeld-Drehzahlen, also die Drehzahl, die das Netz dem Motor über die Feldwicklungen im Stator aufprägt. Sie wird auch als Synchrone Drehzahl bezeichnet.

Im Motorbetrieb liegen alle mechanischen Drehzahlen aufgrund des prinzipbedingten Schlupfes je nach Bauweise und aktueller Belastung jeweils geringfügig unter diesen Werten. Prinzipbedingt deshalb, weil erst die Drehzahldifferenz zwischen Ständerdrehfeld und Rotor einen Strom im Rotor induziert.

Wichtige Drehzahlen sind die Leerlaufdrehzahl (Motor läuft ohne Last), die Nenndrehzahl (Motor liefert Nennleistung als Produkt von Nenndrehzahl und Nennmoment), Kippdrehzahl (maximales Drehmoment; wird dies von der Last überschritten, bleibt der Motor stehen) und Kurzschlussdrehzahl (Motor steht, Anlaufmoment, Anlaufstrom).

Wird die Drehstrom-Asynchronmaschine auf eine höhere als die Synchrone Drehzahl angetrieben, so speist sie Leistung ins Netz zurück (Generatorbetrieb).

Dahlander-Schaltung

Dahlander "DREIECK" langsame Drehzahl................. "Doppelstern" schnelle Drehzahl

Mit der Dahlanderschaltung (siehe unten) kann die Polzahl der Asynchronmaschine (polumschaltbare Motoren) im Verhältnis 1:2 erhöht und somit deren Drehzahl annähernd im Verhältnis 2:1 verändert werden. Typische Anwendungen sind:
- Drehmaschinen mit 2 Grunddrehzahlen: langsam- oder schnelllaufend.
- 2-stufiger Lüfterantrieb für Gebäudelüftung

Die Dahlander-Schaltung bietet bei Asynchronmaschinen in Käfigläuferausführung die Möglichkeit der Polumschaltung und damit der Drehzahlumschaltung. Jeder Wicklungsstrang der Maschine (z. B. U-V) ist in zwei Wicklungsteilen ausgeführt (1U-2U u. 2V-1V). Je nach deren Verschaltung in Reihen- oder Parallelbetrieb lässt sich die Polzahl im Verhältnis 2:1 umschalten. Entsprechend ändert sich die Drehfelddrehzahl. Die gebräuchlichste ist die Dreieck-Doppelsternschaltung. Bei Reihenschaltung der Wicklungsteile erfolgt eine Dreieckverkettung der Stränge, die parallelgeschalteten Wicklungsteile hingegen werden im Stern verkettet, um durch Spannungsherabsetzung des Wicklungsteiles auf Uw = U/1,73 eine zu hohe magnetische Induktion B [Tesla] im Nutzbereich des Stators zu vermeiden.

Die PAM-Schaltung der Firma Siemens ermöglicht ein Drehzahlverhältnis von 1:1,5 als 4/6poliger Antrieb nach dem Dahlanderprinzip.

Eine Erhöhung der Drehzahl über die durch die Netzfrequenz vorgegebene Drehzahl für „einpolige“ Drehstrommaschinen ist ebenso wie bei der Synchronmaschine nur durch Erhöhung der Frequenz (z. B. durch Frequenzumrichter) oder durch den Einsatz von Getrieben möglich.

KUSA-Schaltung

Kurzschluss-Käfigläufer-Sanftanlauf ist eine Schaltung zum Anlassen von Drehstrommotoren mit Käfigläufer.

Bei der KUSA-Schaltung wird in den Laststromkreis des Drehstrommotors in einem Außenleiter ein Vorwiderstand geschaltet, der nach einer einstellbaren Zeit mittels eines Kontaktes überbrückt wird.

Vor- und Nachteile

Mit dem Siegeszug der Drehstromwechselrichter werden heute nahezu ausschließlich nur noch Kurzschluss-Käfigläufermotoren (engl. squirrel cage motor) benötigt. Dieser Ausführungsart verdankt der Asynchronmotor seine Bezeichnung als „Arbeitspferd“ der elektrischen Antriebstechnik. Kombiniert mit einem entsprechend gesteuerten Frequenzumrichter ist er auch in der Lage, gegen große Gegenmomente von Arbeitsmaschinen anzulaufen.

Vorteile

lange Lebensdauer, wartungsarm, kein Bürstenverschleiß, (typischer mittlerer Ausfallabstand 20.000 Std.)
kurzzeitig stark überbelastbar
nahezu konstante Drehzahl, kein „Durchgehen“ im Leerlauf
einsetzbar im Ex-Bereich (explosionsgefährdeter Bereich), da keine Bürsten oder Schleifringe
vergleichsweise geringe Herstellungskosten
der Läufer ist spannungslos und kann auch in Flüssigkeiten, Gasen oder im Vakuum laufen. (Beispiel: Umwälzpumpe)
Anlauf gegen hohe Gegenmomente ohne Hilfsmittel (auch abhängig von Läuferbauform)
sehr robuste Ausführung, Medienverträglichkeit des Aktivteils (Öl, Gase, etc.)
hohe Drehzahltauglichkeit, daher bei Betrieb mit Wechselrichter hohe Leistungsausbeute
hoher Wirkungsgrad im Feldschwächbereich

Nachteile

Drehzahlveränderung nur bei Sonderbauformen mit Polumschaltung oder mit zusätzlichem Frequenzumrichter möglich
insbesondere bei kleinen Ausführungen ca. 20 bis 30 % mehr Volumen pro Drehmoment gegenüber permanent – magnetisierten Synchronmotoren
3 Außenleiter zur Versorgung notwendig (ersatzweise Frequenzumrichter oder Anlaufkondensator (Kondensatormotor) bei Einphasenwechselstrom möglich)
kleinerer Wirkungsgrad im Vergleich zur permanent magnetisierten Synchronmaschine bei hoher Momentausnutzung
komplexe theoretische Verfahren zur Berechnung (im Vergleich zu anderen elektrischen Maschinen)
geringes Anlaufmoment, außer bei Verwendung eines Frequenzumrichters mit Hochlaufsteuerung

Normen und Kategorien

In der Europäischen Gemeinschaft ist die EN 60034 „Drehende elektrische Maschinen“ zu beachten.

Normmotoren

Genormte Anbaumaße werden für Deutschland mit den Normen DIN 42673, 42676 und 42677 vorgegeben. Der Leistungsbereich bis ca. 200 kW gehört den Niederspannungs-Normmotoren.

Im Bereich der Normmotoren, für die die großen Hersteller Listen mit technischen Daten veröffentlichen, sind die Motoren nach Drehmomentklassen eingeordnet. Üblicherweise können diese Motoren gegen das 2-fache Nennmoment anlaufen.

Für die Konstruktion ist die Achshöhe ein Richtmaß. Der Normmotorenbereich beginnt bei der AH56 und reicht bis zur AH315 (ca. 200 kW). Oberhalb der AH 315 beginnt mit der AH 355 der Transnormmotorenbereich.

Sonderbauformen

Außenläufer mit Stator innen, Rotor außen
Linearmotor mit flacher „abgerollter“ Geometrie
Stator in linearer Rohrform zur Förderung von flüssigen Metallen in einem Rohr
Läufer als Aluminiumzylinder oder -scheibe im Luftspalt (Ferrarismotor)

Asynchrongenerator: Aufbau und Wirkungsweise

Bei Schleifringläufer-Maschinen kann die Schlupfleistung aus dem Läuferkreis über einen Stromrichter ins Netz zurückgespeist werden (übersynchroner Betrieb), oder es wird Leistung dem Läufer zugeführt (untersynchroner Betrieb). Diese Methode wird für große Antriebe mit begrenztem Drehzahlbereich verwendet, wie Windenergieanlagen, Kesselspeisepumpen oder Bahnstrom-Umformer. Im Jahr 2004 gingen die größten derartigen Kaskadenantriebe in Europa im Pumpspeicherwerk Goldisthal mit einer Leistung von 340 MVA (325 MW im Motorbetrieb / 265 MW im Generatorbetrieb) und einer Drehzahlverstellung von (-10 … +4 %) in Betrieb. Im Generatorbetrieb rotiert der Läufer schneller als das Magnetfeld und speist so Energie in das Netz ein.

Der Asynchrongenerator gleicht im wesentlichen einem Asynchronmotor, hat jedoch meist sehr verlustarme Magnetblechqualität von Stator und Rotor. Dieser Typ bezieht seine Magnetisierungsleistung $E=(L\cdot I^{2})/2$ bzw. Blindleistung aus dem angeschlossenen Stromnetz und liefert elektrische Wirkleistung in dieses hinein. Im Unterschied zu einem Motor, der immer untersynchron laufen muss, läuft dieser mit einer übersynchronen Drehzahl, um einige Prozent zwischen 10 und 15 % über der Synchrondrehzahl liegend.

Vorteil ist der einfachere und billigere Aufbau gegenüber Synchronmaschinen, da der Rotor als Käfigläufer ohne elektrische Zuführung eines Erregerstroms ausgeführt ist. Er kann jedoch allein nur unter schwierigen und eingeschränkten Bedingungen einen Inselbetrieb (ohne Netzanschluss) z. B. als Notstromaggregat bewerkstelligen. Er findet gerne Verwendung in kleineren Wasser- und Biogaskraftwerken im Dauerbetrieb, mit bis zu einigen 100 kW Leistung, die in das öffentliche Niederspannungsnetz an bestimmten vorgegebenen Einspeisepunkten einspeisen.

Eine Möglichkeit für den Inselbetrieb stellt der „Selbsterregte Asynchrongenerator“ dar. Ohne Anschluss an ein externes Drehstromnetz, das in der Lage ist, induktive Blindleistung zur Magnetisierung bereitzustellen, kann die Blindleistung durch eine parallel geschaltete Kondensatorbatterie zur Verfügung gestellt werden, die selbst kapazitive Blindleistung benötigt und damit induktive abgibt. Die Kondensatoren und die Hauptreaktanz der Maschine bilden einen Schwingkreis. Ein kurzer Stromstoß oder der Restmagnetismus im Läufer führen zu einer aufklingenden Schwingung. Die Spannungsamplitude ist durch die Kapazität der Kondensatorbatterie einstellbar. Da die Maschine bei Belastung einen größeren Magnetisierungsstrom benötigt als im Leerlauf, die Kapazität der Kondensatoren aber konstant ist, sinkt die Spannung bei steigender Last rasch ab. Abhilfe können zusätzlich parallele Drosselspulen schaffen.

Idealisierte physikalische Betrachtung („Ersatzschaltung“)

Zum Verständnis der Vorgänge einer Drehzahlregelung ist die Betrachtung des Ersatzschaltbilds der Asynchronmaschine unumgänglich. Das Ersatzschaltbild zeigt eine zur Maschine elektrisch äquivalente Schaltung, wie sie auch der Frequenzumrichter sieht.

Auf der linken Seite sieht man die Ständerwicklung mit dem Kupferwiderstand Rs und Blindwiderstand der Induktivität Xs. Rechts sieht man den Läufer oder Rotor. Die Induktivität Xr des Rotors ist praktisch zu vernachlässigen, da sie beim Kurzschlussläufer in der Regel aus nur einer einzigen Windung besteht. Der Wirkwiderstand Rr entspricht hingegen direkt der von der Maschine abgegebenen Wirkleistung. Dieser Wert verändert sich in der Praxis mit der Veränderung des Drehmoments bzw. der Belastung der Maschine jedoch wesentlich. Er ist lediglich im Leerlauf der Maschine nahezu unendlich groß.

Im Leerlauf besteht das Ersatzschaltbild des Asynchronmotors im Wesentlichen also aus Rs und Xs, weshalb eine solche Maschine fast nur Blindleistung aufnimmt. Der Gesamtstrom entspricht im Leerlauf deshalb auch in etwa dem Nennstrom und die Maschine wird bei Leerlauf auch annähernd so heiß wie bei Nennbelastung. Mit zunehmender Belastung steigt der Wirkstrom durch Rr. Bei hochmagnetisierten Asynchronmotoren findet mit ansteigendem Drehmoment jedoch zunächst durchaus ein Rückgang des Gesamtstroms statt, welcher erst später mit steigendem Drehmoment dann wieder bis zum Nennstrom ansteigt.

Von der Asynchronmaschine wird also mit Xs ein Blindstrom aufgenommen, welcher für die Magnetisierung der Maschine sorgt. Im Gegensatz zur Synchronmaschine muss die magnetische Durchflutung in der Asynchronmaschine erst durch den Blindstrom in der Ständerwicklung aufgebaut werden. Ist dieser Blindstrom und damit die Durchflutung zu jedem Zeitpunkt konstant, so erreicht der Asynchronmotor ähnlich ideale Eigenschaften wie ein Synchronmotor, welcher mit Permanentmagneten aufgebaut sein kann.

Leider ist ein konstanter Blindstrom wegen des Spannungsabfalls über Rs nur sehr schwierig zu erreichen, da auch der stark belastungsabhängige Strom durch Rr einen Spannungsabfall über Rs erzeugt. Außerdem ist der Kupferwiderstand Rs stark temperaturabhängig. Hinzu kommt, dass im Umrichterbetrieb bei immer kleiner werdender Frequenz der Blindwiderstand Xs ebenfalls immer kleiner wird. Damit wird das Verhältnis des Spannungsteilers Rs zu Xs immer ungünstiger und Rs ist keineswegs mehr zu vernachlässigen. Aus diesem Grund kann mit der Asychronmaschine ein Haltemoment bei der Drehzahl gegen Null nur noch mit der relativ aufwendigen Vektorregelung erreicht werden.

Wicklungsanordnung

Spulengruppe

Aus Platzgründen werden im Regelfall nicht alle Windungen einer Spule in einer Nut konzentriert, sondern in mehreren nebeneinander liegenden Nuten verteilt. Außerdem sorgt diese Maßnahme für eine Glättung des Erregerfelds.

Durch diese Verteilung verringert sich die Spannungsamplitude, was durch den Zonenfaktor berücksichtigt wird.

$k_{d}={\frac {\sin {\frac {\pi }{2p}}}{q\cdot \sin {\frac {\pi }{2p\cdot q}}}}$

Sehnungsfaktor

Als Sehnung wird bei einer Mehrschichtwicklung die Verschiebung der Wicklungslagen bezeichnet. Diese Verschiebung bewirkt eine Glättung der Erregerkurve und damit eine Reduzierung der Oberwellen der induzierten Spannung.

Durch die Sehnung verringert sich die induzierte Spannungsamplitude, was durch den Sehnungsfaktor berücksichtigt wird. Er berechnet sich zu

$k_{p}=\sin \left({\frac {\pi }{\tau _{p}}}\cdot {\frac {v\pi }{2}}\right)$

Wicklungsfaktor

Das Produkt aus Sehnungs- und Zonenfaktor $k=k_{p}\cdot k_{d}$ wird als Wicklungsfakor bezeichnet.

Drehstromasynchronmotor/Kennlinien

Nennmoment: Beim Nennmoment (Mn) gibt der Motor bei Nenndrehzahl (nM) seine Nennleistungt (PN) ab. Sattelmoment: Das kleinste während des Anlaufs abgegebene Drehmoment. Nenndrehzahl: Ist die Drehzahl, die sich nach Hochlaufen des Motors bei gleichbleibender Belastung am Motor einstellt. Drehfelddrehzahl: Lässt sich bestimmen durch

n=60{\frac {f}{p}},

also Drehfelddrehzahl = 60·Netzfrequenz/Polpaarzahl; z. B. $f=50\,{\text{Hz}}$ , 2-pol. $\Rightarrow p=1$
Berechnung: $\mathrm {nn} =60\cdot {\tfrac {50}{1}}=3000\,\mathrm {U} /\mathrm {min}$ bzw. $1/\mathrm {min}$ .

Kennlinienbeispiel

Datei:Kennlinie Asynchronmotor.JPG

Das nebenstehende Bild zeigt den typischen Drehmomentenverlauf in Abhängigkeit von der Drehzahl. Im Dreiecksbetrieb hat der Motor im Vergleich zum Sternbetrieb etwa das dreifache Anzugsmoment. Die Betriebspunkte B1 oder B2 liegen jenseits des Kippmomentes K1 oder K2.

Mit P ist (als Beispiel) die Kurve für das erforderliche Drehmoment einer Kreiselpumpe eingezeichnet.

Es kommt darauf an, dass der Drehzahlbereich von Null bis zum Kipppunkt möglichst schnell durchfahren wird, denn in diesem Bereich hat der Motor einen schlechten Wirkungsgrad und erwärmt sich dementsprechend.

Anwendungsbeispiele

Leistungsschild einer Drehstrom-Asynchronmaschine im Kraftwerk Berlin-Moabit.

Leistungsschild einer doppelt gespeisten Asynchronmaschine im Kraftwerk Berlin-Moabit.

Kleinleistungsmotoren

Pumpenantriebe in allen Industriebereichen
Kompressoren (z. B. Kältemittelkompressoren für kleinere Kühlräume)
Ventilatoren für alle Industriebereiche
Antriebe für Flurförderzeuge

Mittelleistungsmotoren

Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren für alle Industriebereiche
Pressenantriebe (Schwungrad-, Spindel-, Exzenter-)
Extruderantriebe
Traktionsantriebe für Autos und Busse (Elektro- oder Hybridfahrzeuge)
Werkzeugmaschinenantriebe (z. B. Hauptspindelantriebe)
Hilfsantriebe auf Schiffen, Lokomotiven etc.

Hochleistungsmotoren

Pumpen, Ventilatoren, Kompressoren für alle Industriebereiche
Kraftwerkshilfsantriebe
Traktionsantriebe für Bahnen
Seil/Kettenzugantrieb

Siehe auch