Was ist ein Elektromotor?
ein Elektromotor
Elektromotoren wandeln elektrische Energie in mechanische Energie um, das heißt, sie wandeln lineare oder rotierende Kräfte in Bewegung um. Sie können mit Gleichstromquellen (DC) wie Batterien oder Gleichrichtern oder mit Wechselstrom (AC) aus Stromnetzen, Wechselrichtern oder elektrischen Generatoren betrieben werden. Motoren können auch umgekehrt als Generatoren verwendet werden, um Energie zurückzugewinnen, die andernfalls als Wärme und Reibung verschwendet würde, beispielsweise bei Traktionsmotoren in Fahrzeugen.
Die meisten Elektromotoren arbeiten durch die Wechselwirkung zwischen dem Magnetfeld des Motors und dem elektrischen Strom in einer Drahtwicklung, um eine Kraft in Form eines auf die Motorwelle ausgeübten Drehmoments zu erzeugen. Diese Kraft bewirkt, dass sich der Rotor dreht. Der Rotor kann sich vorwärts oder rückwärts drehen und jederzeit anhalten, die Richtung ändern oder die Geschwindigkeit erhöhen.
Das Funktionsprinzip basiert auf den Gesetzen des Elektromagnetismus, die besagen, dass ein stromdurchflossener Leiter ein Magnetfeld erzeugt, wenn er ein Magnetfeld durchquert. Dadurch kann die Ankerspule die Magnete am Stator anziehen oder abstoßen. Die Drehung des Rotors wird durch das Ein- und Ausschalten der Polschuhe zum richtigen Zeitpunkt gesteuert, um das erforderliche Magnetfeld zu erzeugen.
Was ist ein Elektromotor?
Um einen Motor zu starten, wird einer der Elektromagneten mit Strom versorgt, wodurch sich der Rotor magnetisch an den Zähnen des Zahnrads ausrichtet. Dann wird der andere Elektromagnet mit Strom versorgt, wodurch sich die Zähne des Zahnrads in die richtige Position drehen. Die Zähne des Zahnrads kämmen dann mit dem Rotor und erzeugen eine kontinuierliche Drehbewegung. Die gleichen Prinzipien werden für Linearmotoren wie Magnetspulen verwendet, die eine Bewegung über eine relativ kurze Distanz erzeugen können.
Motoren werden häufig nach Gesichtspunkten wie der Art der Stromquelle, der Konstruktion und Anwendung sowie der Art der Bewegungsleistung klassifiziert. Sie können Gleichstrom oder Wechselstrom, bürstenbehaftet oder bürstenlos, einphasig oder dreiphasig, radial oder axial und flüssigkeits- oder luftgekühlt sein.
Beispiele für Anwendungen für Elektromotoren sind beispielsweise Industrieventilatoren, Gebläse und Pumpen, Werkzeugmaschinen, Haushaltsgeräte, Elektrowerkzeuge und Festplattenlaufwerke. Größere Motoren finden sich in elektrischen Zügen, Schiffen und Pipeline-Kompressoren. Motoren können auch beim regenerativen Bremsen mit Traktionsmotoren eingesetzt werden, um Energie zurückzugewinnen, die andernfalls in Form von Wärme und Reibung verloren gehen würde.
Zu den Grundkomponenten eines Elektromotors gehören der feste Stator und der bewegliche Rotor mit zwei mechanischen Teilen, Bürsten und dem Ankerkern, der die Ankerspule hält. Die Ankerspule wird entweder mit Gleich- oder Wechselstrom gespeist und verfügt über einen Permanentmagneten am Rotor, der ein Magnetfeld erzeugt, das mit dem Magnetfeld des stationären Stators interagiert und so eine Kraft erzeugt, die die Motorwelle dreht. Der Ankerkern hält die Ankerspule an Ort und Stelle und sorgt für mechanische Unterstützung. Der Kommutator, der die rotierende Schnittstelle zwischen der Ankerspule und dem stationären Stromkreis darstellt, wandelt diese Kraft in die für den Betrieb des Motors erforderliche Spannung um. Die Bürsten fungieren als stromführende Leiter zwischen diesen beiden Bauteilen.
