Grundlagen und Geschichte des asynchronen Drehstrommotors

Der asynchrone Drehstrommotor ist mit Abstand der am häufigsten gebaute und eingesetzte Elektromotor der Welt. Ungefähr 65 bis 70 Prozent der jährlichen Produktion an Elektromotoren werden als asynchrone Drehstrommotoren ausgeführt. Die Entwicklung des asynchronen Drehstrommotors wurde wesentlich vom italienischen Physiker Galileo Ferraris, sowie vom Österreicher Nikola Tesla und dem Russen Michail Ossipowitsch Doliwo-Dobrowolski, der den ersten funktionierenden asynchronen Drehstrommotor baute, geprägt.

Der asynchrone Drehstrommotor zeichnet sich dadurch aus, dass er einen passiven Läufer besitzt, der entweder ständig oder fallweise kurzgeschlossen wird. Im ersten Fall spricht man von einem sogenannten Kurzschlussläufer oder auch Käfigläufer, im zweiten Fall, dem temporären Kurzschluss, von einem Schleifringläufer.

Der Kurzschlussläufer

Der Kurzschlussläufer besteht aus einem Rotor, der immer kurzgeschlossen ist. Der Rotor wird in der Praxis aus einem massiven Metallblock gefertigt, in den Löcher gebohrt werden, die dann mit flüssigem Aluminium ausgegossen werden. Einige Löcher jedoch lässt man zum Zwecke der Kühlung frei. In den Aluminiumstäben treten zwar sehr hohe Ströme auf, die den Aufbau des Magnetfeldes bewirken, jedoch sind die Spannungen dabei aufgrund des geringen Widerstandes so klein, dass auch ohne spezielle Isolierung kein Strom vom Aluminium in den Eisenblock fließt. Für den Stator nutzt man gewöhnlicherweise das Gehäuse, dass zum Zwecke der Kühlung aufwendig gekühlt wird.

Der Schleifringläufer

Der Schleifringläufer wird vor allem im Hochleistungsbereich eingesetzt, da dort der Kurzschlussläufer praktisch unendlich hohe Anlaufströme besitzt. Er besteht aus Drahtspulen, die mit einem Schleifkontakt versehen sind. Diese werden während des Anlaufvorgangs des Motors an Anlasswiderstände angeschlossen, um den Anlaufstrom begrenzen zu können.