Wie funktioniert ein Elektromotor?

Elektromotoren wandeln elektrische Energie in mechanische Energie um, indem sie die Wechselwirkung des Magnetfelds nutzen, das durch einen Strom in Wicklungen um einen Rotorkern erzeugt wird. Die Drehung des Rotors erzeugt eine Kraft oder ein Drehmoment, das die Welle des Motors bewegt. Dieses Drehmoment kann für eine Vielzahl von Anwendungen genutzt werden, einschließlich zum Antrieb von Motoren, Generatoren und Lüftern. Elektromotoren können entweder Gleich- oder Wechselstrom verwenden, um die Wicklungen und den Rotor anzutreiben. Gleichstrom wird von Batterien, Gleichrichtern und Stromnetzen gespeist, während Wechselstrom von Wechselrichtern, Stromgeneratoren und anderen Quellen geliefert wird. elektromotoren

Der Rotor eines Elektromotors ist eine Drahtspule, die bei Stromzufuhr ein Magnetfeld erzeugt. Dieses Magnetfeld interagiert mit den Magnetfeldern des Stators und bewirkt, dass sich der Rotor dreht. Die Drehung des Rotors erzeugt ein Drehmoment, das zum Drehen von Maschinen, zum Antrieb von Geräten und zum Antrieb von Fahrzeugen verwendet werden kann. Rotor und Stator eines Elektromotors sind in einem Motorgehäuse untergebracht, das sie sicher und kühl hält. Das Gehäuse beherbergt außerdem einen Lüfter, der Umgebungsluft über Rotor und Stator bläst, um die Komponenten kühl zu halten und die durch den Spulenwiderstand erzeugte Wärme abzuleiten.

Es gibt viele verschiedene Arten von Elektromotoren, aber alle haben ähnliche Teile. Der wichtigste Teil eines Elektromotors ist der Rotor, der sich dreht, um mechanische Energie zu erzeugen. Der Rotor ist mit der Welle des Motors verbunden, der dann zum Antrieb anderer Maschinen oder Geräte verwendet wird.

Der Anker ist mit stromdurchflossenen Leitern, sogenannten Wicklungen, bewickelt, die um einen weichen, laminierten Eisen- oder ferromagnetischen Kern gewickelt sind. Der ferromagnetische Kern hat Vorsprünge, sogenannte Pole, die zu Magnetpolen werden, wenn die Wicklungen mit Strom aufgeladen werden. Der durch die Spulen fließende Strom bewirkt, dass das Magnetfeld im Anker eine Lorentzkraft auf den Rotor ausübt, die ihn in Drehung versetzt.

Ein weiterer gängiger Elektromotortyp ist der geschaltete Reluktanzmotor, der weder Bürsten noch Permanentmagnete verwendet. Stattdessen wird ein Drehmoment durch eine leichte Fehlausrichtung der Pole am Rotor mit den Polen am Stator erzeugt. Wenn sich der Rotor dreht, richtet er sich nach dem Statorfeld aus, das seine eigenen Magnetfelder dreht, und sendet dann einen magnetischen Fluss durch die Rotorpole, die den erregten Statorfeldpolen am nächsten liegen. Während jeder Rotorpol die erregten Pole passiert, werden die entsprechenden Statorfeldwicklungen nacheinander erregt, um den Rotor weiter zu drehen.

Der Kommutator ist ein wichtiger Bestandteil des Motors, da er bei jeder halben Rotorumdrehung die Richtung des Stromflusses in jeder Rotorwicklung umkehrt. Ohne diese Umkehr wäre der Rotor nicht in der Lage, sich kontinuierlich zu drehen. Der Kommutator besteht aus mehreren Abschnitten mit Kontaktpunkten auf jeder Seite und verwendet elektrische Kontakte, sogenannte Bürsten, um Schleifkontakte mit aufeinanderfolgenden Kommutatorabschnitten herzustellen. Dies ermöglicht es dem Rotor, sich zu drehen, indem der Strom bei jeder halben Umdrehung umgekehrt wird. Dies wurde jedoch größtenteils durch bürstenlose Motoren und Permanentmagnetmotoren ersetzt.