Gleichstrommotor
Bei einem Gleichstrommotor wird elektrische Energie in mechanische Energie ungewandelt, mit der mechanische Arbeit verrichtet werden kann. Dabei wird eine Drehbewegung erzeugt, die man zum Antrieb von Geräten und Anlagen verwendet. Genutzt wird das Prinzip, dass auf einen stromdurchflossenen Leiter im Magnetfeld eine Kraft wirkt. Die wesentlichen Bauteile eines Gleichstrommotors sind der Feldmagnet (Stator), der drehbar gelagerte Anker (Rotor), der Kollektor und die Kohlebürsten (Bild 1).
Arbeitsweise eines Gleichstrommotors
Durch den Feldmagneten (Dauer- oder Elektromagnet) wird ein magnetisches Feld aufgebaut. In diesem Feld ist ein Elektromagnet drehbar gelagert - der Anker. Über Kohlebürsten als Schleifkontakte wird der Anker an eine Stromquelle angeschlossen. Durch den Stromfluss im Anker wird dieser magnetisch, wodurch Kräfte zwischen Feldmagneten und Anker auftreten. Gleiche Magnetpole stoßen sich ab, ungleiche Magnetpole ziehen sich an. Diese abstoßenden und anziehenden Kräfte zwischen den Magnetpolen führen zu einer Drehbewegung des Ankers.
Wesentliche Bauteile eines Gleichstrommotors
Wenn sich die ungleichen Magnetpole des Feldmagneten und des Ankers direkt gegenüberstehen, muss das Magnetfeld des Ankers umgepolt werden, damit sich die Drehbewegung fortsetzt (Bild 2). Dies geschieht durch den Kollektor (Polwender).
Durch die Trägheit der Drehbewegung rotiert der Anker über den Totpunkt hinweg. Dabei kehrt sich die Stromrichtung im Anker um. Nun treten wieder abstoßende und anziehende Kräfte zwischen Feldmagneten und Anker auf, die zur Fortsetzung der Drehbewegung führen.
Der Polwender bewirkt den Wechsel der Polung beim Rotor.
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