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Elektrisch erregter Gleichstrommotor

Aufbau

Gleichstrommotor mit Erregerwicklung
Abbildung 1:
Bauteile eines elektrisch erregten Gleichstrommotors:
(1) Stator
(2) Statorwicklung
(3) Kommutator
(4) Bürsten
(5) Drehachse
(6) Rotor
(7) Rotorwicklung

Funktionsweise

Prinzipiell funktioniert der elektrisch erregte Gleichstrommotor genau wie die im vorherigen Kapitel beschriebene Variante mit Permanentmagneten. Einziger Unterschied ist die Tatsache, dass das Magnetfeld des Stators wie das des Rotors durch eine Spule generiert wird.
In der Skizze bilden im Gegensatz zum vorherigen Kapitel drei statt nur zwei Spulen den Rotor. Die Schleifkontakte sind ferner leicht entgegen dem Uhrzeigersinn verdreht und stehen daher nicht senkrecht. Als Folge dieser Maßnahmen erhöht sich das Drehmoment des Motors in bestimmten Betriebszuständen.
Ist die Spule des Stators zu den Spulen des Rotors in Reihe geschaltet, spricht man von einer Reihenschlussmaschine oder einem Reihenschlussmotor. Sind Rotor und Stator parallel geschaltet, nennt man die Anordnung Nebenschlussmaschine oder Nebenschlussmotor. Werden Rotor und Stator aus unabhängigen Spannungsquellen gespeist, spricht man von einer fremderregten Maschine.
Durch umpolen der Statorwicklung kann die Drehrichtung des Motors geändert werden. Werden sowohl Stator- als auch Rotorwicklung umgepolt, bleibt die Drehrichtung erhalten.

Elektrisch erregter Gleichstrommotor, Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn
Abbildung 2: (Animation starten.)
Elektrisch erregter Gleichstrommotor:
Die Drehrichtung ist bei dieser Polung des Stators entgegen dem Uhrzeigersinn.
Elektrisch erregter Gleichstrommotor, Drehung im Uhrzeigersinn
Abbildung 3: (Animation starten.)
Elektrisch erregter Gleichstrommotor:
Die Drehrichtung ist bei dieser Polung des Stators im Uhrzeigersinn.
Gleichstrommotor, ohne Erregerstrom
Abbildung 4: (Animation starten.)
Elektrisch erregter Gleichstrommotor:
Obwohl die Wicklung des Stators nicht mit einer Spannungsquelle verbunden ist, dreht sich der Motor entgegen dem Uhrzeigersinn. Ursache ist die Tatsache, dass das Eisen des Stators mit dem Magnetfeld des Rotors wechselwirkt (siehe Energie von Magnetfeldern). Die Enden der jeweils stromdurchflossenen Spule ziehen das Eisen des Stators an, wodurch ein Drehmoment entgegen dem Uhrzeigersinn entsteht. Die Drehrichtung ist dabei unabhängig von der Polung des Rotors. Entscheidend ist vielmehr der Drehwinkel der jeweils stromdurchflossenen Spule zu dem Stator. Um die Drehrichtung umzukehren müssen in diesem Fall die Bürsten verdreht werden!


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