Elektromotor

Als Elektromotor man bezeichnet einen elektromechanischen Wandler, der elektrische Energie in mechanische Energie umwandelt. In Elektromotoren wird die Kraft, die von einem Magnetfeld auf die stromdurchflossenen Leiter einer Spule ausgeübt wird, in Bewegung umgesetzt. Damit ist der Elektromotor das Gegenstück zum Generator. Elektromotoren erzeugen meist rotierende Bewegungen.

Motorarten

Spezieller wird unterschieden nach

• Drehfeldmaschinen
  • Drehstrom-Asynchronmaschine
  • Drehstrom-Synchronmaschine
  • Kondensatormotor
  • Spaltpolmotor
  • Synchronmotor
  • Reluktanzmotor
  • LRK-Motor
• Stromwendermaschinen bzw. [[wikipedia:de:Kommutator|Kommutatormotoren]
  • Gleichstrommotor
• Linearmotor
• Schrittmotor

Modellbau

Der Elektromotor dürfte die am häufigsten verwendete Antriebsquelle von Funktionsmodellen sein. Hierfür sind im Fachhandel spezielle Klein- und Kleinstmotoren erhältlich.

Weblinks

• Hybridmotor
• Marinov-Motor

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Funktionsweise

Die Drehbewegung eines Elektromotors beruht auf den Kräften, die verschiedene Magnetfelder aufeinander ausüben ⇒ Lorentzkraft.

Gleichstrommotor

Läufer eines Kommutatormotors; Kohlebürsten und Stator sind entferntDer (feststehende) Stator ist bei einem Gleichstrommotor ein Dauermagnet mit Polschuhen. Bei einem Wechselstrommotor besteht der Stator hingegen aus einem Elektromagneten. Wird Strom durch diesen Elektromagneten geleitet, entsteht ein Magnetfeld im Stator (Ørsted-Prinzip).

Im Inneren des Stators ist ein Rotor, der in den meisten Fällen aus einer Spule mit Eisenkern (dem sogenannten Anker) besteht, der drehbar im Magnetfeld zwischen den Polschuhen des Stators gelagert ist.

Die Stromzuführung für den Anker erfolgt über Schleifkontakte (Kohlebürsten). Schickt man durch den Rotor Strom, entsteht auch hier ein Magnetfeld, das jetzt in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld des Stators tritt. Er dreht sich somit um seine Achse und schaltet über dem sich mitdrehenden Stromwender immer die passenden Wicklungen in den Stromweg und kann so elektrische Arbeit in mechanische Arbeit umwandeln.

Hätte ein solcher Motor keinen Stromwender, würde sich der Anker so weit drehen, bis das Rotormagnetfeld zum Statorfeld gleichgerichtet ist. Damit er an diesem „toten Punkt“ nicht stehen bleibt, wird der Strom in den Ankerspulen mit Hilfe des Kommutators (auch Stromwender oder Kollektor genannt) bei jedem neuen Segment umgeschaltet. Der Kommutator besteht aus Metallsegmenten, die eine durch schmale Streifen nichtleitenden Materials (Kunststoff, Luft) unterbrochene Zylinder- oder Kreisfläche bilden. An den Segmenten sind die Ankerwicklungen angeschlossen. Am Kommutator liegen, durch Federn angedrückt, meist zwei Kohlebürsten an, die den Strom zuführen. Mit jeder Drehung des Rotors wird die Stromrichtung durch die Ankerwicklungen geändert und es gelangen diejenigen Leiter in das Magnetfeld des Stators, deren Stromfluss so gerichtet ist, dass ein Drehmoment erzeugt wird.

Nach diesem Prinzip können auch Wechselstrommotoren gebaut werden, wenn das Erregerfeld mit dem Wechselstrom ebenfalls seine Polung ändert (Universalmotor). Dann muss auch der Stator aus einem Blechpaket bestehen.