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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.
Die Schweiz wird gerne als „Wasserschloss Europas“ bezeichnet. Kaum ein anderes Land verfügt über so reichhaltige Wasservorkommen in Verbindung mit einem natürlichen Gefälle. Dieser Standortvorteil wird seit langem genutzt und soll sogar noch weiter ausgebaut werden. Welche Möglichkeiten stecken in diesen unerschöpflichen Ressourcen – und werden dabei vielleicht Risiken übersehen? In unserem FAQ beantworten wir dir die wichtigsten Fragen zum Thema Wasserenergie.
Kleinere Elektroinstallationen im Haus kannst du mit dem richtigen Werkzeug selbst ausführen. Es ist gar nicht so aufwändig, einen Lichtschalter mit Steckdose an der Wand anzubringen. Die Installation kann wahlweise Aufputz oder Unterputz erfolgen. Achte darauf, welche Schaltung beziehungsweise welches System in dem jeweiligen Raum für die Beleuchtung verwendet werden soll. Auch eine Kombination aus verschiedenen Modellen ist möglich. Wähle die Produkte sorgfältig aus, sodass sie auch in Grösse, Farbe und Design zur Wand- und Raumgestaltung passen. Im Folgenden erhältst du mehr Informationen über die Installation von Lichtschaltern und Steckdosen.
In der Schweiz gibt es seit Anfang 2018 ein neues Energiegesetz, das es sich zum Ziel setzt, den Energieverbrauch der Eidgenossenschaft zu senken. Zudem soll auf Erneuerbare Energien umgestellt werden, um zukünftig unabhängig, sicher und umweltfreundlich Strom in der Schweiz zu produzieren. Für mehr Energieeffizienz ist die Kooperation aller Bürgerinnen und Bürger gefragt. Hier hilft das Energiemonitoring. Im Folgenden sagen wir dir, wie du dein eigenes Energiemanagement optimieren kannst, korrekt mit deinen Energiedaten umgehst und so letztendlich deine Energiekosten senkst. Ausserdem erfährst du mehr über das Thema Smart Meter, denn diese Messgeräte machen das Energiemonitoring daheim möglich.
Der Dahlandermotor ist eine spezielle Art einer Asynchronmaschine. Es handelt sich um eine Schaltungsvariante einer Drehstrommaschine, die als Generator und Elektromotor fungiert. Sie ist benannt nach Robert Dahlander, der diesen Motor im Jahre 1897 erfand und zusammen mit seinem Mitarbeiter Karl Avid Lindström patentieren liess. Die Asynchronmaschine dient dazu, zwischen verschiedenen Drehzahlen schalten zu können. Wir liefern dir die wichtigsten Informationen zum Thema Dahlanderschaltung.
Bei Arbeiten mit Starkstrom sind Elektroinstallateure und Fachkräfte einer hohen Gefährdung ausgesetzt. Deshalb gibt es in vielen Ländern zur Vermeidung von Stromunfällen gesetzliche Bestimmungen. In der Schweiz regeln vor allem die durch den Bundesrat beschlossene Verordnungen über elektrische Starkstromanlagen (SR 734.2) und die Verordnung über elektrische Niederspannungsinstallationen (SR 734.27) die Arbeiten mit elektrischem Strom. Hier werden die Sicherheitsvorkehrungen zur Inbetriebnahme und Reparatur solcher Anlagen ebenso vorgeschrieben wie die Vorkehrungen, die getroffen werden müssen, um menschliche Fehler vermeiden. Ausserdem wird definiert, welcher Personenkreis Arbeiten an solchen Anlagen vornehmen darf. Wir beantworten hier die relevantesten Fragen zu diesem wichtigen Thema.
Eine angebohrte Strom-, Gas- oder Wasserleitung ist der schlimmste Albtraum jedes Hand- und Heimwerkers. Die Folgen sind oft weitere Schäden durch Kurzschlüsse oder austretendes Wasser. Gewöhnlich ist die Reparatur aufwändig, weil niemand eine Leitung durch ein winziges Bohrloch flicken kann, sodass zwangsläufig das Aufstemmen der Wand folgt. Besonders schwierig wird die Reparatur, wenn du beispielsweise tagsüber mehrere Löcher gebohrt hast und erst abends festellst, dass das Licht plötzlich flackert. Nun lässt sich ohne genaue Prüfung gar nicht mehr feststellen, wo genau die Stromleitung beschädigt ist. Spätestens jetzt ist ein Leitungssuchgerät notwendig – das du besser schon vorher benutzt hättest.