Einführung in die Technik der Gleichstrommotoren

 Hallo!

Heute geht es um einen Überblick über die Technik der Gleichstrommotoren.

Gleichstrommotoren sind aus technischer Sicht bedeutend einfacher aufgebaut als Drehstrommotoren, da sie ohne externe Steuerungselektronik auskommen und stattdessen direkt an einem Gleichstromzugang betrieben werden können.

Ein Gleichstrommotor besteht ganz allgemein aus einem Rotor und einemStator, man unterscheidet dabei zwei verschiedene Bauarten: Zum einen gibt es den sogenannten Außenläufermotor, bei dem im Inneren eine unbewegliche Spule angeordnet ist, die als Stator bezeichnet wird. Um diese Spule herum ist eine zweite Spule drehbar gelagert, der Rotor. Zum anderen gibt es den sogenannten Innenläufermotor, bei dem entsprechend der Rotor im Inneren und der Stator um diesen herum angeordnet ist. Diese Bauart wird auch am häufigsten eingesetzt. 

Bei kleineren Gleichstrommotoren verwendet man als Stator jedoch meistens keine Spule, sondern einen Permanentmagneten. Dies ist jedoch bei größeren Motoren nicht sinnvoll, da das ferromagnetische Material für den Permanentmagneten nicht gerade günstig ist und deswegen den Preis für größere Motoren in astronomische Höhen treiben würde.

Der Rotor wird mit Hilfe eines Kommutators mit einem Gleichstrom gespeist, der jedoch mit jeder halben Umdrehung des Rotors seine Polarität ändert und somit ein sich ständig änderndes Magnetfeld erzeugt, welches letztendlich für die Bewegung des Rotors sorgt. Der Kommutator wird in Form von Kohlebürsten realisiert, welche auf einer beweglichen Welle den Rotor mit Strom speisen.

Die Vorteile von Gleichstrommotoren gegenüber den Drehstrommotoren liegen auf der Hand: Sie sind bedeutend günstiger als Drehstrommotoren, da sie lediglich aus zwei einzelnen Spulen bestehen. Außerdem benötigen sie keine externe Elektronik, sämtliche Parameter werden über Veränderungen der Spannung oder des Stromes beeinflusst. Die Nachteile gegenüber Drehstrommotoren sind jedoch zum Einen die Tatsache, dass der Gleichstrommotoren aufgrund der Bürsten nicht verschleißfrei arbeitet und zum anderen der bedeutend geringere Wirkungsgrad gegenüber Drehstrommotoren.

So, das wars soweit für heute, weiter geht es dann am 8. März mit einem neuen Comicstrip und am 15. März mit einem weiteren Artikel zu Gleichstrommotoren aus unserer Serie "Grundlagen der Technik", diesmal zum Thema Wirkungsgrad und Anwendung von Gleichstrommotoren. Im April werden wir dann mit der Betrachtung der Drehstromtechnik weitermachen.

Viele Grüße

Philipp