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Ein Dahlandermotor ist ein Asynchronmotor mit Drehstrom und gehört heute zu den am meisten verwendeten Arten von Elektromotoren. Dahlandermotoren zeichnen sich durch ihre zwei Drehzahlen aus. Dadurch verfügen sie über die Möglichkeit, zwischen verschiedenen Geschwindigkeitsverhältnissen zu wechseln. Motoren mit Drehstrom bringen in der Spitze Leistungen von mehreren Megawatt auf. Im Gegensatz zu anderen Elektromotoren benötigen sie keine Kommutatoren oder Bürsten. Das erhöht die Lebensdauer der Dahlandermotoren. Das Prinzip der asynchronen Motoren geht auf Galileo Ferraris und Nikola Tesla zurück. 1889 baute Michail von Dolivo-Dobrowolsky den ersten Käfigläufer. Den Dahlandermotor erfand Robert Dahlander acht Jahre später.
Es handelt sich deshalb um einen Drehstrommotor, weil der Antrieb eines Dahlandermotors über ein Drehfeld erfolgt. Er besitzt einen Rotor, der entweder ein Kurzschlussläufer oder ein Läufer mit Spulen (Drahtwicklungen) sein kann. Der Kurzschlussläufer besteht aus einer Wicklung aus leitfähigen Leiterstäben, daher die Bezeichnung Käfigläufer. Diese Stäbe sind immer kurzgeschlossen. Dadurch entstehen starke Magnetfelder mit geringer Spannung, weswegen man die Motoren nicht so stark isolieren muss. Läufer mit Spulen nennt man auch Schleifringläufermotoren.
Im Grunde funktionieren asynchrone Motoren mit Drehstrom, wie der Dahlandermotor, ähnlich wie ein Transformator. Auf der einen Seite gibt es eine Ständerwicklung als Primärseite, auf der anderen Seite den Kurzschlussläufer als Sekundärseite. Der Einschaltstrom ist vergleichsweise hoch. Die Stern-Dreieck-Schaltung dient dazu, die notwendige Stromaufnahme zu verringern. Wie andere Drehstrom-Asynchronmaschinen, funktioniert auch der Dahlandermotor auf der Basis eines Drehfeldes zwischen einem Stator und einem Rotor. Wenn sich der Rotor langsamer dreht als das Drehfeld, dann entsteht das Magnetfeld, eine Spannung und damit Strom.
Die Dahlanderschaltung verwendet eine spezielle Schaltung für den Wechsel zwischen einer langsameren Drehzahl (Schaltung im Dreieck) und einer schnellen Drehzahl (Schaltung im Doppelstern). Bei einer niedrigen Drehzahl sieht die Schaltung dann wie ein Dreieck aus, bei einer hohen Drehzahl wie ein Doppelstern. Man spricht daher auch von einer Dreieck-Doppelsternschaltung. Die Drehzahlumschaltung erfolgt über die Polumschaltung im Verhältnis von 2:1. Bei polumschaltbaren Motoren erfolgt die Dreieckschaltung über die Beschaltung der Netzanschlüsse (L1, L2 und L3). Die Doppelsternschaltung erreicht man durch die Überbrückung von 1U, 1V, 1W und über die Netzanschlüsse (L1, L2, L3) auf die Klemmen 2U, 2V, 2W. Bei den Drehzahlen unterscheidet man folgende Varianten:
Andere Motoren mit einer Drehzahlübersetzung arbeiten in der Regel mit zwei getrennten Wicklungen. Möchte man die Drehzahl ändern, so muss man den Motor zwischen den beiden Wicklungen umschalten. Eine Dahlanderschaltung hat den Vorteil, polumschaltbar zu sein und damit fliessend von einer Wicklung zur anderen umschalten zu können. Im Grunde handelt es sich um dieselbe Wicklung, nur die Form und damit das Drehmoment verändern sich. Dahlanderschaltungen lassen sich mit Motoren mit getrennten Wicklungen kombinieren, um eine grössere Auswahl an Drehzahlstufen zu bieten.
Dahlanderschaltungen braucht man in der Elektroinstallation bei Motoren mit mehreren Arbeitsdrehzahlen. Das ist etwa bei Pumpen oder bei Ventilatoren der Fall. Pumpenantriebe mit Dahlanderschaltung kommen in so gut wie allen Industrien vor, als Klein-, Mittel- oder Hochleistungsmotoren. Weiterhin nutzt man diese Antriebe für Ventilatoren und Lüfter sowie bei Hebezeug und Kettenzugantrieben. Traktionsantriebe von Elektroautos und Elektrobussen sowie Hilfsantriebe von Schiffen, Lokomotiven und Bahnen können ebenfalls über einen Dahlandermotor verfügen. Dasselbe gilt auch für Kraftwerkshilfsantriebe und Werkzeugmaschinenantriebe. Die Motordrehzahl lässt sich mithilfe eines Frequenzumrichters steuern, indem man die Frequenz hoch oder herunter dreht. Elektromotoren unterliegen in der Schweiz bestimmten Normen. Mit einem Normmotor ist man daher auf der sicheren Seite.
Zu den Vorteilen der Schaltungen gehören:
Natürlich gibt es auch einige Nachteile anzuführen:
Die Spannungsquelle kann mit einer Wasserquelle verglichen werden, in der das Wasser der Energielieferant ist und in künstlich oder natürlich angelegten Wasserreservoirs Haushalte versorgt. Wichtig: Eine Spannungsquelle ist keine Energiequelle, die etwa am Anfang der Energieversorgung steht. Energiequellen, wie zum Beispiel das Atom, der Wind oder die Sonne, sind Energieträger, die die nötige Energie für die Stromgewinnung liefern. Heutzutage wird dabei der Fokus vermehrt auf regenerative Energien gelenkt, was der Spannungsquelle zunächst erst einmal komplett egal ist. Die Spannung per se hat auch nichts mit der mechanischen Spannung zu tun, von der sie sich grundlegend unterscheidet.
Die elektrische Leitfähigkeit von Materialien spielt eine wichtige Rolle in der Elektrotechnik. Schliesslich soll der Strom an bestimmten Stellen fliessen können, an anderen dagegen nicht. Denn ohne Isolatoren würdest du bei der Nutzung von Elektrogeräten einen Stromschlag riskieren. Doch wie funktioniert die Leitfähigkeit eigentlich und warum sind manche Stoffe bessere Leiter als andere? Alle Informationen und Antworten auf die wichtigsten Fragen zum Thema elektrische Leitfähigkeit haben wir dir im folgenden Artikel zusammengestellt.
In einer sogenannten Dreieckschaltung werden – wie der Name bereits vermuten lässt – drei Phasenstränge eines Drehstromsystems in Reihe geschaltet. Am Ende eines jeden Phasenstrangs wird der folgende angeschlossen, sodass drei Eckpunkte mit Drehzahl entstehen. In der Elektrotechnik verwechselt man die Dreieckschaltung häufig mit der Sternschaltung, die jedoch bei allen Motoren anders aufgebaut ist. Worin genau die Unterschiede liegen, was die Vorteile einer Dreieckschaltung sind und viele weitere Fragen beantworten wir dir in diesem Artikel.