Aufbau und Steuerung von Elektromotoren: Ein Leitfaden

Aufbau des Elektromotors

Der Elektromotor besteht aus einem Gehäuse, einem festen Teil (Stator) und einem rotierenden Teil (Rotor).

Stator

Der Stator ist ein zylindrisches Gehäuse aus Metallplatten. In seiner Oberfläche befinden sich Nuten, in denen die Wicklungen untergebracht sind.

Rotor

Der Rotor ist drehbar um die gleiche Achse wie der Stator gelagert. Er besteht aus einem Zylinder aus gepressten Magnetblechen mit Nuten an der Peripherie, in denen die Läuferwicklungen liegen.

Technische Kenngrößen

• Nennstrom: Der Strom, den der Motor aus dem Netz zieht, um die Nennleistung zu erzeugen.
• Anlaufstrom: Die Stromaufnahme beim Start, die deutlich über dem Nennstrom liegt.
• Leistung: Angegeben in kW (elektrisch) oder CV (mechanisch).
• Cosinus Phi: Leistungsfaktor, bei Volllast meist zwischen 0,80 und 0,90.
• Spannung: Sternschaltung (230/400V) oder Dreieckschaltung (400/690V).

Anlaufverfahren

Direktanlauf

Geeignet für Kleinmotoren. Bei Motoren über 1,5 kW sollte ein Anlaufstrombegrenzer verwendet werden.

Stern-Dreieck-Anlauf

Der Motor startet in Sternschaltung und schaltet nach Erreichen der Nenndrehzahl in die Dreieckschaltung um. Dies ist nur bei Käfigläufermotoren möglich, die für den Dreiecksbetrieb ausgelegt sind.

Sanftanlauf

Statische Starter nutzen Halbleiterbauelemente, um den Anlaufstrom und das Drehmoment bei Motoren mittlerer Leistung zu begrenzen.

Schalt- und Schutzgeräte

Das Schütz

Ein elektromagnetisch betätigtes Schaltgerät. Wichtige Kategorien sind:

• AC1: Ohmsche Lasten.
• AC3: Drehstrommotoren (Normalbetrieb).
• AC4: Drehstrommotoren (Reversierbetrieb/Tippbetrieb).

Motorschutz

• Thermische Relais: Erfassen Überlastungen durch Bimetallstreifen, die sich bei Erwärmung verformen.
• Sicherungen: Schutz gegen Überströme und Kurzschlüsse.
• Leistungsschalter: Kombinieren die Funktionen von Schalter, Thermorelais und Sicherung in einem Gerät.
• Temperaturdetektoren: Kleine Sensoren in den Wicklungen, die bei Überschreiten der Grenztemperatur den Widerstand rapide erhöhen.