Einphasenmotor – Wechselstrommotor

Auch der früher bei elektrischen Bahnen eingesetzte Bahnmotor ist ein Einphasen-Reihenschlussmotor. Üblicherweise mit Leistungen über 3 kW gebaut, wurden diese Motoren inzwischen als Antrieb für Bahnen weitgehend durch Asynchronmotoren mit Frequenzumrichtern ersetzt.

Eine einfache Ausführung des Wechselstrommotors ist der Einphasen-Asynchronmotor, historisch wegen seines Betriebsverhaltens auch als Anwurfmotor bezeichnet. Als Besonderheit weist dieser Motor bei Stillstand kein Drehmoment auf, läuft also nicht selbstständig an. Er wird beispielsweise mit der Hand oder anderen externen Hilfsmitteln in Rotation versetzt. Ab einer gewissen Drehzahl läuft der Motor dann selbst in Anwurfrichtung bis auf Nenndrehzahl hoch. Aufgrund der kostengünstigen Herstellung wurde er Mitte des 20. Jahrhunderts als Antriebsmaschine, beispielsweise bei landwirtschaftlichen Geräten, verwendet. Da nur eine einphasige Wicklung im Ständer zum Einsatz kommt, ist der Einphasen-Asynchronmotor mit weniger Materialeinsatz und kostengünstiger als der Drehstrom-Asynchronmotor herzustellen, weist aber einen schlechteren Wirkungsgrad und ein ungleichmäßiges Drehmoment auf. Zum Wechseln der Drehrichtung muss der Motor gestoppt werden und in der anderen Richtung angeworfen werden.

Im Aufbau ist der Einphasen-Asynchronmotor ähnlich wie die Drehstrom-Asynchronmaschine mit einem Kurzschlussläufer ausgestattet. Die einzige Phase im Ständer erzeugt kein Drehfeld. Das einachsige Wechselfeld, welches von der Wechselspannung erzeugt wird, lässt sich im Rahmen der symmetrischen Komponenten gleichwertig in zwei gleichwertige aber gegenläufige Kreisfelder, gebildet durch Zweiphasenwechselstrom, zerlegen. Der Einphasen-Asynchronmotor wird in diesem Ersatzmodell durch zwei gegenphasige und in Reihe geschaltene Zweiphasenmotoren auf einer gemeinsamen Welle modellieren. Bei Stillstand heben sich die beiden Drehmomente der beiden Teilmotoren gegenseitig auf – nach Anwurf in einer Richtung kommt es zu der Drehbewegung, da der eine Teilmotor durch die Drehzahl ein höheres Drehmoment als der gegenläufige Teilmotor bildet.

Die Leistung des Einphasen-Asynchronmotors beträgt ca. 50 % eines gleich großen Dreiphasen-Asynchronmotors. Die niedrige Leistung hängt mit dem im Vergleich zu Dreiphasenmaschinen schlechten Wicklungsfaktor zusammen, da ca. 1/3 des Wickelraumes mit den Nuten im Ständer prinzipbedingt nicht genutzt werden kann. Der Anwurfmotor wird heute kaum noch verwendet.

Gelegentlich wird unter dem Begriff „„Anwurfmotor“ mit dem funktionellen Bezug auch ein kleinerer Motor gemeint, dies muss kein Einphasen-Asynchronmotor sein, der zum Anwerfen eines großen Motors dient. (Quelle:wikipedia)