Die Kernanforderungen an Industrielüfter bestehen darin, ein kontinuierliches und stabiles Drehmoment im mittleren und niedrigen Drehzahlbereich zu liefern und gleichzeitig Wirtschaftlichkeit und Wartungsfreundlichkeit zu berücksichtigen. Die Struktur und die Eigenschaften von Asynchron-Wechselstrommotoren sind genau auf diese Anforderungen abgestimmt. Die Logik der „Standardkonfiguration“ lässt sich unter folgenden vier Aspekten analysieren.

Erstens erfüllt die hohe Zuverlässigkeit dank des einfachen Aufbaus die Anforderungen an den Langzeitbetrieb von Ventilatoren. Asynchrone Wechselstrommotoren benötigen im Gegensatz zu Synchronmotoren keine hochpräzisen Erreger und Schleifringe, und auch die für Gleichstrommotoren notwendigen Kommutatoren und Bürsten entfallen. Ihr Kernaufbau besteht lediglich aus Basiskomponenten wie Stator, Rotor und Maschinengestell. Diese vereinfachte Struktur reduziert die Anzahl potenzieller Fehlerquellen erheblich. Industrielüfter müssen üblicherweise 24 Stunden am Tag im Dauerbetrieb laufen. Da der Rotor von Asynchronmotoren keine Wicklungen aufweist, wird das Risiko eines Wicklungsdurchbrennens vermieden. Die Statorwicklungen sind aufgrund der gleichmäßigen Belastung zudem weniger anfällig für Isolationsalterung. Daten zeigen, dass die durchschnittliche störungsfreie Betriebsdauer von asynchronen Wechselstrommotoren in Industrielüftern über 8.000 Stunden beträgt. Dies ist das 1,5-Fache der Betriebsdauer von Synchronmotoren und reduziert somit die Auswirkungen von Lüfterstillständen auf die industrielle Produktion effektiv.

Zweitens ist die Drehzahlkennlinie optimal auf die Lastkurve des Lüfters abgestimmt, was zu einer höheren Betriebseffizienz führt. Industrielüfter weisen typischerweise eine „quadratische Drehmomentlast“ auf, d. h. das Lastdrehmoment ist proportional zum Quadrat der Drehzahl. Beim Anlauf ist das Lastdrehmoment gering und muss im Betrieb stabil gehalten werden. Beim Anlauf eines Asynchron-Wechselstrommotors ist die Rotordrehzahl niedriger als die Drehzahl des rotierenden Magnetfelds, was zu einem gewissen Schlupf führt. Obwohl der Anlaufstrom das 4- bis 7-Fache des Nennstroms beträgt, reicht das Anlaufdrehmoment aus, um die Lüfterflügel aus dem Stillstand zu beschleunigen. Im Normalbetrieb wird der Schlupf zwischen 1 % und 5 % gehalten, und die Drehzahl wird stabil bei 1500 U/min oder 3000 U/min (entsprechend einer Netzfrequenz von 50 Hz) gehalten, was optimal mit dem Nennbetriebszustand des Lüfters übereinstimmt. Im Gegensatz dazu müssen Synchronmotoren die Synchronisation zwischen Drehzahl und Netzfrequenz strikt einhalten. Bei Lastschwankungen des Lüfters kann es leicht zu Schrittfehlern kommen. Bei Gleichstrommotoren muss die Drehzahl über Drehzahlregler angepasst werden, was im Konstantdrehzahlbetrieb den Energieverbrauch erhöht.

Drittens sind die Vorteile hinsichtlich Kostenkontrolle und Netzanpassung erheblich und senken die Anwendungsschwelle. Die Herstellungskosten von Asynchron-Wechselstrommotoren sind über 30 % niedriger als die von Synchronmotoren gleicher Leistung. Durch den Wegfall eines Erregersystems reduziert sich der Materialverbrauch um etwa 20 %. Im Hinblick auf die Betriebskosten ist dreiphasiger Wechselstrom mit Netzfrequenz in der Industrie weit verbreitet. Asynchronmotoren können ohne zusätzliche Frequenzumrichter direkt an das Stromnetz angeschlossen werden (die Anlauflast des Lüfters ist gering, und die Auswirkungen des Direktstarts auf das Stromnetz sind kontrollierbar). Synchronmotoren hingegen benötigen Erregernetzteile und Gleichstrommotoren Gleichrichter, was die Systeminvestitionen erhöht. Darüber hinaus lässt sich der Leistungsfaktor von Asynchronmotoren einfach durch Kondensatorkompensation anpassen, wodurch die Netzqualität nicht beeinträchtigt und die Wirtschaftlichkeit weiter gesteigert wird.

Die Wartungsfreundlichkeit erfüllt schließlich die praktischen Anforderungen industrieller Anwendungen. Industrielüfter werden häufig an schwer zugänglichen Stellen wie Werkstattecken oder auf Dächern installiert, was die Wartung erschwert. Asynchrone Wechselstrommotoren besitzen keine leicht verschleißenden Bauteile wie Schleifringe und Bürsten. Die tägliche Wartung beschränkt sich auf die regelmäßige Reinigung der Statorwicklungen von Staub und die Überprüfung der Lagerschmierung, mit einem Wartungszyklus von bis zu sechs Monaten. Im Gegensatz dazu muss das Erregersystem von Synchronmotoren regelmäßig kalibriert werden, und der Kommutator von Gleichstrommotoren ist anfällig für Funkenverschleiß, was monatliche Stillstandsinspektionen erforderlich macht. Dies erhöht den Wartungsaufwand und die Produktionskosten. Gleichzeitig ist die Fehlerdiagnose von Asynchronmotoren einfach. Der Betriebszustand kann mithilfe von Amperemetern und Vibrationssensoren beurteilt werden, und Elektrofachkräfte können nach einer kurzen Schulung Wartungsarbeiten durchführen, wodurch die Abhängigkeit von Fachpersonal reduziert wird.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Asynchron-Wechselstrommotoren mit ihren umfassenden Vorteilen wie hoher Zuverlässigkeit, Lastanpassungsfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und einfacher Wartung den Betriebsanforderungen von Industrielüftern genau entsprechen und sich zur bevorzugten Energiequelle für Lüfteranlagen im industriellen Bereich entwickelt haben.