Der Unterschied zwischen Gleich- und Drehstrommotoren

Wie versprochen kommt heute der zweite Teil unserer kleinen Einführungsreihe in die Grundlagen der Elektromotorentechnik.

Das Thema heute wird der technische Unterschied zwischen Gleich- und Drehstrommotoren sein. Wie beim letzten Mal bereits erläutert, ist der Hauptunterschied schon durch die Terminologie gegeben: Der Gleichstrommotor wird mit - wie sollte man es anders erwarten - Gleichstrom betrieben, der Drehstrommotor hingegen mit Drehstrom. In einer der nächsten Folgen werde ich einmal auf den Drehstrom eingehen, damit ihr eine Vorstellung von diesem Begriff bekommt.

Der Gleichstrommotor ist bedeutend einfacher als der Drehstrommotor aufgebaut: Er besteht lediglich aus einem Stator (dem feststehenden Teil) und aus einem Rotor (dem drehenden Teil). Versorgt wird er mit Gleichstrom, jedoch wird der Gleichstrom mit Hilfe eines sogenannten Kommutators bei jeder halben Umdrehung des Motors in seiner Polarität geändert. Dadurch entsteht ein wechselndes Magnetfeld , welches für die Drehung des Rotors sorgt. Diese Drehung wird dann mit Hilfe einer beweglichen Welle aus dem Motor herausgeführt und man kann sie als universellen Antrieb nutzen. Ein großer Vorteil von Gleichstrommotoren ist die Tatsache, dass man keine aufwändige externe Leistungselektronik zur Steuerung dieser benötigt. Jedoch ist der Wirkungsgrad mit 30 bis 40 Prozent nicht besonders hoch. Zur Technik der Gleichstrommotoren gibt es im nächsten Artikel dieser Serie mehr zu lesen. 

Ein Drehstrommotor ist im Gegensatz zu einem Gleichstrommotor bereits bedeutend komplizierter aufgebaut. Er besteht aus drei Spulen, die im Winkel von jeweils 120 Grad zueinander angeordnet werden, also so wie die Spitzen des Mercedes-Sterns. Außerdem braucht er im Gegensatz zum Gleichstrommotor eine aufwändige Leistungselektronik, die aus den Steuerdaten einen passenden Drehstrom generiert. Diese Elektronik ist oftmals teurer als der eigentliche Motor. Drehstrommotoren haben jedoch den großen Vorteil, dass sie einen bedeutend besseren Wirkungsgrad als Gleichstrommotoren aufweisen. Während er bei Gleichstrommotoren circa 30 bis 40 Prozent beträgt, kommen Drehstrommotoren auf einen Wirkungsgrad von bis zu 90 Prozent, wie bereits im letzten Teil erwähnt. Deswegen haben sie bei industriellen Anwendungen den Gleichstrommotor auch fast vollkommen verdrängen können.

Auf dem Bild oben seht ihr solche Drehstrommotoren. Wenn Drehstrommotoren einer bestimmten Norm entsprechen, werden sie auch als Normmotoren bezeichnet. Auf die Inhalte dieser Normen werden wir bei Gelegenheit ebenfalls eingehen, es lohnt sich also, regelmäßig hier vorbeizuschauen. 

Soviel zunächst zur technischen Unterscheidung von Gleich- und Drehstrommotoren. Zur Auflockerung dieser trockenen Theorie gibt es am22. Februar einen Comic-Strip. Der nächste Artikel in der Serie "Grundlagen der Technik" erscheint dann wieder am 1. März. Thema dort wird eine Übersicht über die Technik der Gleichstrommotoren sein. Insgesamt soll der Fokus dieser Artikelreihe jedoch mehr auf den Drehstrommotoren liegen, mit deren Technik wir dann am 15. März weitermachen werden.

Bis dahin alles Gute!

Philipp