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Wie ein Gleichstrommotor
eigentlich funktioniert

Ein Direct Current (DC) motor ist ein Motor, der Energie aus Gleichstrom in mechanische Energie umwandelt. Der erste Gleichstrommotor wurde in den 1830er und 1840er Jahren entwickelt. Sie waren kommerziell erfolglos, da diese Motoren batteriebetrieben waren und die Batterien immer noch sehr teuer und von schlechter Qualität waren. Als im späten 18. Jahrhundert das Stromnetz geschaffen und die wiederaufladbaren Batterien erfunden wurden, änderte sich alles. Die ersten kommerziell nutzbaren Gleichstrommotoren kamen auf den Markt. Gleichstrommotoren wurden kontinuierlich verbessert, aber inzwischen wurden auch andere Motortypen wie der BLDC-Motor entwickelt. Daher ist der Einsatz von bürstenbehafteten Gleichstrommotoren in verschiedenen Anwendungen heute eingeschränkt.

Wie ein Gleichstrommotor eigentlich funktioniert

Der Rotor befindet sich normalerweise im Inneren des Motors, während der Stator außen angebracht ist. Der Rotor enthält Spulenwicklungen, die mit Gleichstrom betrieben werden, und der Stator enthält entweder Permanentmagnete oder elektromagnetische Wicklungen. Wenn der Motor mit Gleichstrom betrieben wird, entsteht im Stator ein Magnetfeld, das die Magnete am Rotor anzieht und abstößt. Dadurch beginnt sich der Rotor zu drehen. Um den Rotor am Laufen zu halten, verfügt der Motor über einen Kommutator. Wenn sich der Rotor mit dem Magnetfeld ausrichtet, hört er auf, sich zu drehen, aber in diesem Fall würde der Kommutator den Strom durch den Stator umkehren und auf diese Weise das Magnetfeld umkehren. Auf diese Weise kann sich der Rotor weiterdrehen. Im Bild rechts finden Sie eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Gleichstrommotors.

Anwendungen für Gleichstrommotoren

Einige Beispiele für Anwendungen, in denen Gleichstrommotoren noch verwendet werden, sind:

  • Kräne
  • Förderer
  • Pumps
  • Fans
  • Werkzeugmaschinen
  • Luftkompressoren
  • Spielzeuge
  • Motorstarter in Autos

Vier Arten von Gleichstrommotoren (DC).

Es gibt vier Arten von Gleichstrommotoren. Alle vier Typen funktionieren ungefähr gleich, da ein Gleichstrommotor immer aus zwei Hauptteilen besteht: einem Rotor und einem Stator.

  1. Permanentmagnet-Gleichstrommotor
  2. Reihenmotor
  3. Nebenschlussmotor
  4. Verbundmotor

Vor- und Nachteile eines Gleichstrommotors

Beim Starten und Regeln der Drehzahl weisen bürstenbehaftete Gleichstrommotoren eine gute Leistung auf. Die Drehmomentdichte ist bei diesen Motoren relativ hoch. Ein Gleichstrommotor läuft reibungslos und der Bereich der Geschwindigkeitsregulierung ist groß. Die Überlastfähigkeit ist stark und die elektromagnetische Störung gering. Ein Nachteil des Gleichstrommotors ist der Aufbau. Zwischen Kommutator und Bürste besteht ein Schleifkontakt. Dies führt zu Funkenbildung und mechanischem Verschleiß. Aus diesem Grund haben Gleichstrommotoren eine relativ kurze Lebenserwartung und der Motor ist mit hohen Wartungskosten verbunden. Es wirft auch Bedenken hinsichtlich der Zuverlässigkeit auf.

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