Ein Wechselstrommotor arbeitet mit Wechselstrom (AC), um ein rotierendes Magnetfeld im Stator des Motors (dem stationären Teil) zu erzeugen. Dieses rotierende Magnetfeld induziert Ströme im Rotor des Motors (dem rotierenden Teil), wodurch dieser sich dreht. Das Funktionsprinzip beruht auf der Wechselwirkung zwischen den von den Statorwicklungen erzeugten Magnetfeldern und den Leitern im Rotor. Da sich das Magnetfeld im Stator aufgrund des Wechselstroms dreht, induziert es eine elektromagnetische Kraft im Rotor, die wiederum ein Drehmoment erzeugt und die Motorwelle antreibt.
Wechselstrom-Elektromotoren nutzen die Prinzipien des Elektromagnetismus. Wenn Wechselspannung an die Statorwicklungen des Motors angelegt wird, entsteht aufgrund der Wechselwirkung des Stroms ein rotierendes Magnetfeld. Dieses rotierende Magnetfeld interagiert mit den Leitern im Rotor und induziert Ströme gemäß dem Faradayschen Gesetz der elektromagnetischen Induktion. Diese induzierten Ströme interagieren mit dem Magnetfeld und erzeugen eine Kraft, die den Rotor dreht und elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. Dieser Prozess ist für den Antrieb verschiedener Anwendungen von entscheidender Bedeutung, von Haushaltsgeräten bis hin zu Industriemaschinen.
Wechselstrommotoren in Steuerungssystemen funktionieren durch Variation der Frequenz, Spannung oder Phase der Wechselstromversorgung, um die Drehzahl, das Drehmoment und die Richtung des Motors zu steuern. Durch die Anpassung dieser Parameter mithilfe elektronischer Steuerungstechniken wie Frequenzumrichter (VFDs) oder Softstartern wird eine präzise Steuerung des Motorbetriebs erreicht. Diese Fähigkeit ist von entscheidender Bedeutung bei Anwendungen, bei denen eine präzise Drehzahlregelung, effiziente Energienutzung und ein reibungsloser Betrieb erforderlich sind, beispielsweise bei Pumpen, Lüftern, Fördersystemen und HVAC-Einheiten.
Ein Wechselstrommotor dreht sich aufgrund der Wechselwirkung zwischen dem rotierenden Magnetfeld, das von den Statorwicklungen erzeugt wird, und den Leitern im Rotor. Der durch die Statorwicklungen fließende Wechselstrom erzeugt ein Magnetfeld, das mit der Netzfrequenz (typischerweise 50 oder 60 Hz) rotiert. Dieses rotierende Magnetfeld induziert Ströme in den Rotorleitern und erzeugt eine elektromagnetische Kraft, die mit dem Magnetfeld interagiert und ein Drehmoment erzeugt. Dieses Drehmoment bewirkt, dass sich der Rotor dreht, was zu einer mechanischen Drehung der Motorwelle führt.
Beim Starten eines Wechselstrommotors muss in der Regel die Trägheit des Rotors überwunden und dieser auf seine Betriebsdrehzahl gebracht werden. Dies wird durch die Anwendung einer Startmethode wie Direktstart (DOL), Stern-Dreieck-Start oder den Einsatz elektronischer Starter wie Softstarter erreicht. Diese Methoden steuern die anfängliche Stromaufnahme des Motors und erhöhen die Spannung oder Frequenz schrittweise, um den Motor reibungslos und effizient auf Drehzahl zu bringen. Startmechanismen stellen sicher, dass der Motor unter verschiedenen Lastbedingungen zuverlässig startet und gleichzeitig die Belastung der Motorwicklungen und mechanischen Komponenten minimiert.