Gleichstromantriebe

Gleichstromantriebe ElektromotorZunächst stellt sich die Frage, was überhaupt ein Antrieb ist? Unter einem Antrieb wird ein Motor verstanden. Dieser führt eine mechanische Drehbewegung aus. Dabei wird elektrische Energie in eine mechanische Drehbewegung umgewandelt. Ein Motor kann auch grundsätzlich als Generator verwendet werden. Dabei wird eine mechanische Drehbewegung in elektrische Energie umgewandelt. Die Übertragung der Energie findet immer mit Verlusten statt.

Die nächste Frage die sich stellt ist, was genau Gleichstrom ist? Bei Gleichstrom bleibt der Stromverlauf stetig konstant und wechselt sich nicht, wie bei Wechselstrom.




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Begriffserklärung: Gleichstromantriebe

Werden diese beiden Begriffen zusammengefasst, so ergeben sich die Gleichstromantriebe. Wie der Name schon verrät wird dieser Strom mit Gleichstrom betrieben. Aber wie genau kommt es zu der sogenannten mechanischen Drehbewegung? In der Elektrotechnik gibt es sogenannte elektrische Felder. Diese Felder wirken so auf einander ein, sodass es hier zu einer Drehbewegung kommt. Gleichstromantriebe bestehen grundsätzlich aus mehreren Spulen. Einmal der Anker- sowie Erregerwicklung. Das Feld aus der Erregerwicklung kann dabei auch von einem Dauermagneten erzeugt werden. Die Ankerwicklung muss dabei stetig umgepolt werden, sodass es zu einer Drehbewegung kommt. Ansonsten würde der Rotor festhängen. Dieses sogenannte Umpolen findet über Kohlebürsten und Lamellen statt.

Dabei gibt es bei den Gleichstromantrieben unterschiedliche Betriebsarten, mit unterschiedlichen Kennlinien. Je nach gewünschter Betriebsart wird einer der folgenden Betriebsarten gewählt.




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Nebenschlussmotor

Hierbei sind die Anker- und Erregerwicklung parallelgeschaltet. Dadurch ist die Drehzahl bei Laständerung fast konstant. Dies kann an der steilen Drehmoment- und Drehzahlkennlinie erkannt werden.

Fremderregte Gleichstrommaschine

Dabei wird die Anker- sowie Erregerwicklung unabhängig voneinander betrieben. Dadurch sind hochdynamische Vorgänge zu realisieren.

Reihenschlussmotor

Beim Reihenschlussmotor sind die Anker- sowie Erregerwicklung in Reihe geschaltet. Dies hat eine sehr weiche Drehmoment- und Drehzahlkennlinie zur Folge. Der Vorteil des Reihenschlussmotors ist dessen hohes Anlaufmomentes, welches vor allen Dingen zum Anlassen von Maschinen von Vorteil ist.




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Fazit

Gleichstromantriebe lassen sich durch ihre Beschaltung leicht für die jeweilige Anwendung steuern. Dieses ist auch ein Grund, warum so viele Gleichstromantriebe in unseren Haushaltsgeräten stecken. Ein deutlicher Nachteil ist, dass diese nicht Wartungsarm, wie z.B. Asynchronmaschinen sind. Die Kohlebürsten haben sich irgendwann abgenutzt, sodass anschließend in den meisten Fällen das ganze Gerät ausgetauscht werden muss.