Gleichstrommotoren Grundlagen

Der Gleichstrommotor ist einfach in der Drehzahl und Drehmoment verstellbar und wird deshalb in allen Größenordnungen gebaut. Einsatz finden diese Motoren in der Feinwerktechnik oder in Großmaschinen, die eine Spannung von 1500 V und Leistungen von über 10.000 kW aufnehmen können.

Dauermagnet-erregte Motoren für kleinere Leistungen finden sich vor allem in der Kfz-Technik als Scheibenwischer-, Gebläse- oder Stellmotoren. In der Industrie sieht man diese Motoren vor allem in Werkzeugmaschinen, Förderanlagen oder Walzstraßen. Weiterhin finden sie als Antriebe Einsatz in Nahverkehrsbahnen.

Funktionsweise Gleichstrommotor

Im folgendem Video wird die Funktionsweise eines Gleichstrom-Stromwendermotors erklärt. Aus dem Inhalt:

• Wie ein Gleichstrommotor ein Drehmoment bilden kann
• Aufgabe des Stromwenders bzw. Kommutators
• Flemings-Linke-Hand-Regel
• Drehrichtungsumkehr

• 0:00 Einführung Gleichstrommotoren
• 0:29 Wie Drehmoment erzeugt werden kann
• 1:50 Permanentmagnet-Gleichstrommotor
• 3:00 Steuern mittels H-Brücke
• 4:46 Reihenschluss-Motor
• 7:36 Nebenschluss-Motor
• 9:26 Sonstige (Compound-Gleichmotor, Universalmotor)

Funktionsprinzip des Gleichstrommotors näher betrachtet:

Funktionsprinzip Gleichstrommotor

Ein Drehmoment wird aufgebaut über das elektrodynamische Gesetz. Danach wirkt auf eine stromdurchflossene Leiterschleife im Magnetfeld die Kraft:

           F = I * l * B

Außerdem können wir in der obigen Abbildung erkennen, dass ein stromdurchflossener Leiter von einem kreisförmigen Magnetfeld umgeben ist. Eine Kraft auf die Leiterschleife entsteht durch Überlagerung des äußeren Magnetfeldes (erzeugt durch den Feldmagneten) und des inneren Magnetfeldes (erzeugt durch die Leiterschleife).

! Wie muss ein Motor mechanisch dimensioniert werden, damit ein großes Drehmoment aufgebaut werden kann?