Funktionsweise und Aufbau von DC- und Drehstrommotoren

DC-Motoren: Grundlagen und Funktionsweise

Ein DC-Motor wandelt elektrische Energie in mechanische Energie um. Dabei wird der Stromfluss genutzt, um durch die Wechselwirkung von Magnetfeldern eine Rotationsbewegung zu erzeugen.

Zusammensetzung des DC-Motors

• Stator: Die festen Teile des Motors, die die Pole umschließen. Die dort angebrachten Elektromagnete werden als Induktor bezeichnet.
• Rotor: Der bewegliche Teil mit einem Eisenkern und Schlitzen. Die darin gewickelten Spulen werden als Induktionsspulen bezeichnet. Die Enden der Spulen sind mit dem Kupferkollektor verschweißt, an dem die Bürsten montiert sind.

Wie es funktioniert

Sobald der Motor an eine Stromquelle angeschlossen wird, erzeugt der Strom in den Spulen des Stators ein Magnetfeld. Durch die Bürsten wird der Strom in die Rotorspulen geleitet. Das resultierende Magnetfeld übt eine Kraft auf die stromdurchflossenen Spulen aus, wodurch der Rotor in Drehung versetzt wird.

Elektromagnetische Kräfte

Das Funktionsprinzip von Elektromotoren basiert auf elektromagnetischen Kräften, die auf einen stromdurchflossenen Leiter wirken.

Kraft auf einen Leiter

Befindet sich ein Leiter der Länge L mit der Stromstärke I in einem Magnetfeld der Stärke B, so wirkt auf diesen eine Kraft F.

Aufbau von Drehstrommotoren

Zusammensetzung

• Stator: Ein fester Bestandteil, bestehend aus einem Stahlgehäuse, das die Induktionsspulen enthält und an das Stromnetz angeschlossen wird.
• Rotor: Ein beweglicher Teil innerhalb des Stators, oft als Käfigläufer ausgeführt.

Wie es funktioniert

Die Funktionsweise ähnelt der eines DC-Motors, da sie ebenfalls auf elektromagnetischen Kräften basiert. Der wesentliche Unterschied liegt in der Verwendung von dreiphasigem Wechselstrom, der ein rotierendes Magnetfeld erzeugt, welches den Rotor in Bewegung versetzt.