Antriebsmotoren, elektrische
Unter der Vielzahl von elektrischen Antriebsmotoren haben sich einige wenige für Elektrowerkzeuge durch ihre hervorragenden Eigenschaften besonders bewährt. Überwiegend findet man den
Hauptstrom- oder Reihenschlussmotor im Einsatz. Dieser für Gleichstrom und Wechselstrom gleichermaßen verwendbare Motor wird auch verschiedentlich als Allstrom- oder Universalmotor bezeichnet. Seine Vorteile liegen in der frequenzunabhängigen hohen Drehzahl, seinem hohen Drehmoment, das bei steigender Belastung bis zum Kippmoment ansteigen kann. Die Möglichkeit der Drehzahlveränderung mit moderner Elektronik, hohe eistungsreserven, hohe Überlastungsfähigkeit und geringes Leistungsgewicht sind seine unbestreitbaren Vorteile bei Elektrowerkzeugen.
Der Drehstrom-Asynchronmotor mit Normalfrequenz hat sich nicht durchgesetzt.
Bei schweren Baugeräten und insbesondere bei den Elektrowerkzeugen, die im harten Schichtbetrieb in der Industrie im Einsatz sind, werden hauptsächlich Drehstrom-Asynchronmotoren für erhöhte Netzfrequenz eingesetzt. Man spricht auch von Hochfrequenz- oder Schnellfrequenzwerkzeugen.
Drehstrommotoren haben den Vorteil der nahezu konstanten Drehzahl zwischen Leerlauf und Volllast, ihre Drehzahl lässt sich nur durch ihre Bauart verändern. Man spricht von der 2-, 4-, 6- oder 8-poligen Bauart, die bei der üblichen Netzfrequenz von 50 Hz nur feststehende Drehzahlen zulässt.
n = ¦ × 60 : Polpaarzahl (1/min)
Werden andere Drehzahlen benötigt, dann lässt sich nur durch Verändern der Frequenz Abhilfe schaffen, hierzu werden dynamische oder statische Frequenzumformer eingesetzt. Dynamische Umformer bestehen aus einem Drehstromantriebsmotor mit angeflanschtem Drehstromgenerator, statische Umformer sind Zalbleiterbestückte Geräte. Die heute üblichen erhöhten Frequenzen sind 200 Hz und 300 Hz, andere Frequenzen haben sich nicht Zurchgesetzt. Die durch die Frequenzerhöhung erreichbaren Drehzahlen sind nachfolgend aufgeführt.
Polzahl | 50 Hz | 200 Hz | 300 Hz |
2-poliger Motor | 3000 1/min | 12000 1/min | 18000 1/min |
4-poliger Motor | 1500 1/min | 6000 1/min | 9000 1/min |
6-poliger Motor | 1000 1/min | 4000 1/min | 4500 1/min |
8-poliger Motor | 750 1/min | 3000 1/min | 4500 1/min |
Der Vorteil liegt in dem Wachstumsgesetz, das aussagt, dass sich mit steigender Frequenz (50/200 Hz) die Leistung bei gleichem Volumen ebenfalls im Verhältnis 1:4 steigern lässt. Wird nur die kleine Leistung benötigt, kann das Volumen der Werkzeuge auf ein Viertel reduziert werden.