Serie (11): Wie funktioniert eigentlich...

 

 

Elektromotoren gibt es in zwei Varianten: Zum einen mit Gleichstrom, zum anderen mit Wechselstrom betrieben. Beide Varianten setzen elektrische Energie in mechanische durch eine Drehbewegung um und sind damit das Gegenstück zu einem Generator. Energielieferanten sind Akkumulatoren oder Brennstoffzellen, aber auch Hybridantriebe oder kleine Atomkraftwerke (z.B. in U-Booten).

 

Der Gleichstrommotor, auch Kommutatormotor genannt, bezieht seinen Antrieb über einen Rotor im Inneren des Motors. Dieser Rotor besteht meist aus einer Spule mit Eisenkern, in jedem Fall aber aus einem leitfähigen Metall. Wird Strom durch diese Spule geleitet, entsteht ein Magnetfeld. Die Spule ist von einem feststehenden Dauermagneten, also einem weiteren Magnetfeld, umgeben. Diese beiden Magnetfelder treten in Wechselwirkung miteinander, ziehen sich also an und stoßen sich wieder ab, und der Rotor dreht sich. Die elektrische Energie hat mechanische Energie erzeugt.

 

 

Ein „Kommutator“, eine mechanische Einrichtung, erzeugt beim Gleichstrommotor wechselnden Strom, ohne den der Rotor sich so weit drehen würde, dass Rotormagnetfeld und Statormagnetfeld gleichgerichtet sind. Dann wäre der Rotor an einem „toten Punkt“ und würde zum Stillstand kommen.

Der Wechselstrommotor, auch Drehstrommaschine genannt, funktioniert grundsätzlich nach dem gleichen Prinzip wie der Gleichstrommotor. Er benötigt jedoch keinen Kommutator, da der verwendete Dreiphasenwechselstrom das Rotormagnetfeld ständig neu ausrichtet.

Dreiphasenwechselstrom besteht aus drei getrennten Leitern, die Strom mit periodisch wechselnder Spannung führen. Zusammengenommen haben sie dabei jederzeit dieselbe Spannung, die Richtung wird jedoch fortlaufend geändert. Der Rotor gelangt so niemals an einen „toten Punkt“.