Gleichstrommotor: Aufbau in 3D
Wie dreht sich ein Motor an Gleichspannung? Hier zerlegst du einen Gleichstrommotor in 3D, von den Kohlebürsten über den Kommutator bis zum Anker. Danach geht es um Anlaufstrom, Bürstenverschleiß und darum, wie du einen kleinen Gleichstrommotor mit dem Multimeter prüfst.
Lädt einmalig rund 0,2 MB. Die Erklärungen unten funktionieren auch ohne 3D-Modell.
Gleichstrommotor
Ein kleiner Gleichstrommotor mit Dauermagneten, wie er in Lüftern, Pumpen, Scheibenwischern und Akkuwerkzeug älterer Bauart steckt. Mit Weiter wird er zerlegt, mit Einschalten dreht sich der Anker.
Die Bauteile im Überblick
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Lagerschild mit Anschlüssen
Der Deckel hält das Lager der Welle und die Bürsten. Außen sitzen die Anschlüsse Plus und Minus. Werden sie vertauscht, dreht der Motor andersherum.
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Kohlebürsten
Federn drücken zwei Bürsten aus Kohle auf den Kommutator. Über sie fließt der Strom in den drehenden Anker. Kohle leitet, gleitet gut und nutzt sich ab, die Bürsten sind Verschleißteile. Am Kommutator entstehen kleine Funken, deshalb brauchen solche Motoren oft Entstörkondensatoren.
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Kommutator (Stromwender)
Kupferlamellen, jede mit der Ankerwicklung verbunden, dazwischen Isolierung. Dreht sich der Anker, wechselt der Kommutator immer im richtigen Moment die Stromrichtung in den Wicklungen. So zieht das Magnetfeld den Anker immer weiter in dieselbe Richtung.
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Gehäuse
Das Stahlgehäuse hält die Magnete und schließt das Magnetfeld außen herum von einem Pol zum anderen.
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Dauermagnete (Ständer)
Zwei Magnetschalen, ein Nordpol und ein Südpol, erzeugen das feste Magnetfeld. Bei größeren Motoren übernimmt das eine Erregerwicklung. Je nach Schaltung heißt der Motor dann zum Beispiel Reihenschluss- oder Nebenschlussmotor.
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Anker mit Wicklung
Ein Blechpaket mit Wicklungen auf der Welle. Fließt Strom durch die Leiter im Magnetfeld, wirkt eine Kraft auf sie, der Anker dreht sich. Beim Dauermagnetmotor steigt die Drehzahl mit der Spannung, das Drehmoment mit dem Strom.