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Ein Drehstrommotor (auch Drehstrommaschine) ist ein Elektromotor, der mit dreiphasigem Wechselstrom (kurz "Drehstrom") betrieben wird. Drehstrom ist ein Wechselstrom mit drei Phasen, deren Sinuskurven sich gleichmässig überlagern. Dabei wird in drei voneinander getrennten Leitern jeweils eine eigene Spannung geführt, die periodisch wechselt und um jeweils 120 Grad versetzt ist. Dieses Magnetfeld wird daher auch als Drehfeld bezeichnet. Die Sinuskurven der drei Phasen ergeben in ihrer Summe sowohl im positiven als auch im negativen Bereich immer null.
Drehstrom lässt sich besonders effektiv und einfach für den Betrieb von Elektromotoren einsetzen, weil er den Läufer des Motors mit seiner Drehfrequenz einfach "mitzieht". Für die Konstruktion eines Drehstrommotors werden als Stator um den Läufer drei Elektromagnetspulen im Winkel von jeweils 120 Grad montiert. Jede dieser drei Spulen erzeugt ein Magnetfeld, das gegenüber dem der anderen beiden Spulen um jeweils eine Drittelperiode versetzt ist. Dadurch ergibt sich ein umlaufendes Magnetfeld, dessen Impulse mit der Frequenz des Drehstroms rotieren. Die Geschwindigkeit dieser Rotation (und damit die Umdrehungszahl des Motors) ist durch die Frequenz des Drehstroms vorgegeben. Für eine Richtungsänderung des Motors muss die Drehrichtung des Drehstroms geändert werden, was am einfachsten durch das Vertauschen zweier beliebiger Aussenleiter erfolgen kann (Wende-Schützschaltung). Im Gegensatz zu Elektromotoren, die mit einphasigem Wechselstrom betrieben werden (Wechselstrommotoren), ist bei Drehstrommotoren von Anfang an ein sich drehendes Magnetfeld vorhanden, das nicht eigens erzeugt werden muss.
Drehstrommotoren können umgekehrt auch als Generator genutzt werden, wenn der Rotor mechanisch angetrieben wird, und erzeugen dann Dreiphasen-Drehstrom. Diese Umkehrbarkeit wird etwa in Pumpspeicher-Kraftwerken genutzt, wo dieselben Geräte je nach Bedarf als Pumpenantrieb oder als Generatoren genutzt werden. Bei manchen Elektroautos oder Zügen wird der Motor als Bremse genutzt und kann auf diese Art Energie zurückgewinnen.
Drehstommotoren können als Synchronmotoren und Asynchronmotoren konstruiert werden.
Bei Drehstrommotoren ist die Drehzahl durch die Frequenz des Drehstroms vorgegeben. Daher muss für eine Änderung der Drehzahl die Frequenz des Drehstroms verändert werden, was sich am einfachsten mit einem elektronisch steuerbaren Frequenzumrichter lösen lässt. Ein solcher Stromrichter wandelt Wechselspannung so um, dass sie in der Frequenz und Amplitude veränderbar ist, und ermöglicht damit die Steuerung des Drehstrommotors.
Drehstrommotoren gelten als leistungsfähig und gleichzeitig als robust und wartungsarm. Sie können einfacher konstruiert werden als Gleichstrommotoren. So kommen sie etwa ohne Bürsten und Schleifringe aus. Wenn der Rotor als Käfigläufer konstruiert ist, dreht er sich völlig kontaktfrei im Gehäuse. Im Gegensatz zum einphasigen Wechselstrommotor benötigt ein Drehstrommotor keinen Stromwender, der bei leistungsstarken Maschinen Funkenschlag erzeugen und damit ein potenzielles Sicherheitsrisiko sein kann.
Drehstrommotoren können sehr hohe Leistungen erbringen, für die Gleichstrommotoren nicht ausgelegt sind. Ausserdem gelten sie (vor allem als Asynchronmotoren) als günstig, robust und wartungsarm. Daher sind Drehstrom-Asynchronmotoren der Standard für Industriemotoren und Antriebe jeglicher Grössenordnung. Auch Züge und viele Elektroautos fahren mit Drehstrommotoren. Drehstrommotoren werden wie alle Elektromotoren in vier Wirkungsgradklassen eingeteilt: IE1, IE2, IE3 und IE4. Motoren einer hohen Wirkungsgradklasse sind effektiver, allerdings auch aufwändiger in Konstruktion und Herstellung und daher teurer.
Drehstrommotoren können über normale Haushaltssteckdosen nicht betrieben werden, da diese nur einen einphasigen Wechselstrom abgeben. Daher beschränkt sich ihr Einsatz meist auf den Industrie- und Gewerbebereich. In Haushalts- oder Kleingeräte werden überwiegend Wechselstrommotoren (sogenannte Universalmotoren) eingebaut.
Da bei einem Drehstrommotor die Drehzahl mit der Frequenz des Drehstroms synchron ist, kann sie nur über eine Frequenzänderung des Drehstroms mittels Frequenzumrichter gesteuert werden. Allerdings können die Drehzahlen auch durch die Polpaarzahl beeinflusst werden, da eine höhere Polpaarzahl eine niedrigere Drehzahl des Motors zur Folge hat. Niedrigere Drehzahlen ergeben bei grossen Lasten einen ruhigeren und gleichmässigeren Lauf und sind daher bei sehr leistungsstarken Drehstrommotoren von Vorteil. Die Maximaldrehzahl bei der üblichen Netzfrequenz von 50 Hertz ist auf 3000 Umdrehungen pro Minute limitiert; höhere Drehzahlen lassen sich nur mit einer Erhöhung der Netzfrequenz durch einen Frequenzumrichter oder mit Getriebemotoren erreichen.
Um die Spannung auf einer Leitung oder in einer Steckdose zu prüfen, ist ein Phasenprüfer für Handwerker und Elektriker unverzichtbar. Die Geräte gibt es für den professionellen Bereich ebenso wie für den Heimbedarf. Entscheidend ist, dass sie zuverlässig funktionieren und auch Volt-Werte im kleineren Bereich messen. Spannungsprüfer mit digitaler LCD-Anzeige sind besonders empfehlenswert. Ein Phasenprüfer mit LED oder Glimmlampe dagegen ist günstig und für viele Zwecke geeignet.
Beim Thema Energie tauchen häufig die verschiedensten Begriffe auf, darunter etwa Primärenergie, Sekundärenergie, Endenergie und noch einige mehr. Nicht vielen ist der Unterschied bewusst, dabei spielen sie eine wichtige Rolle im Energiehaushalt. Und: Diese Begriffe hängen alle miteinander zusammen. Wir erklären dir, worum es beim Thema Primärenergie geht und warum der Begriff so wichtig ist.
In der Regel arbeiten Transistoren in Verstärkerschaltungen so, dass sie ein Eingangssignal linear und unverzerrt verstärken. Doch lassen sich Transistoren auch als Schalter verwenden. Dabei wechseln sie zwischen zwei Arbeitspunkten in zwei Betriebszuständen. Transistoren eignen sich als kontaktloser Schalter kleiner und mittlerer Leistungen. Zum Verständnis der Funktionsweise von Transistoren als Schalter gilt es eine Reihe von Punkten zu klären. Wir erklären dir die wichtigsten.
Willst du verwirrenden Kabelsalat auf dem Fussboden vermeiden, sind Kabelbrücken eine gute Möglichkeit. Sie beseitigen gefährliche Stolperfallen und bieten zudem einen guten Schutz für die Kabel selbst. Ein Kabelkanal verfügt über ein trittfestes Profil. Es fixiert die Kabel und trägt zu einer ordentlichen und sicheren Verlegung bei. Kanäle aus Polyurethan oder Aluminium sorgen für Flexibilität bei der Ausbringung von Leitungen insbesondere in Grossraumbüros und Konferenzräumen, wo mehrere Schreibtische mit Kabeln verbunden werden müssen. Im Aussenbereich kommen die Kanäle auf Baustellen zum Einsatz. Im Folgenden erfährst du mehr über moderne Kabelbrücken und erhältst wichtige Tipps, wie du sie am besten verlegst.
Im Unterschied zum klassischen Ausschalter verfügt der Dämmerungsschalter über die Fähigkeit, Lampen bei einer festgelegten Helligkeit ein- oder auszuschalten. Insbesondere bei Aussenleuchten ist eine Dämmerungsschaltung somit eine gute Alternative zum Bewegungsmelder oder zur Zeitschaltuhr. Mit einem Dämmerungsschalter kannst du beispielsweise zur Abenddämmerung die Aussenbeleuchtung automatisch einschalten. Sie schaltet sich dann in der Morgendämmerung automatisch wieder aus. Ein Sensor misst die Helligkeit und aktiviert die Strahler oder Lampen. Diese Technik eignet sich für eine vielfältige Nutzung und kann relativ einfach installiert werden. Im Folgenden erhältst du mehr Informationen über Dämmerungsschaltungen, ihre Einsatzbereiche und ihre Montage.
Allgemein werden Verteilerdosen auch als Abzweigdosen bezeichnet. Sie dienen der Zusammenführung verschiedener elektrischer Leitungen und Kabel von Steckdosen, Lampen und anderen fest installierten Endgeräten, enthalten eigene Schalterdosen und können sowohl Unterputz als auch Aufputz installiert werden. Im Grunde genommen erfüllen sie den gleichen Zweck wie Verteilerkästen und Klemmenkästen. Die Verteilerdosen im Haus bestehen gewöhnlich aus flammhemmendem Thermoplast und müssen allerlei Sicherheitsvorschriften erfüllen. Aber wie unterscheiden sich die verschiedenen Produkte im Handel? Und was solltest du bei deinen Elektroinstallationen alles beachten? Informationen gibt es in der Fachliteratur für Elektrotechnik – und bei uns!