Funktion und Einsatzbereich von Gleichstrommotoren

Unter einem Gleichstrommotor versteht man einen Elektromotor, der mit Gleichstrom betrieben wird. Während des Betriebes wandelt dieser Motor elektrische, in mechanische Energie um. Mit dem Begriff Gleichstrommotor kann darüber hinaus auch ein Generator bezeichnet werden, der in genau umgekehrter Funktion, mechanische Energie in Wechselspannung, die anschließend gleichgerichtet wird, umwandelt. Einige Gerätetypen erfüllen auch beide Funktionsweisen gleichzeitig.

Die Hauptbestandteile einer solchen Maschine sind der Stator, damit bezeichnet man das unbewegliche Maschinenteil und der Rotor oder Anker, der bewegliche, drehbar gelagerte Teil des Motors mit dem Stromwender. Der Stator besteht in der Regel aus einem ruhenden Magneten, bei konventionellen Maschinen aus einem Elektromagneten, bei kleineren Maschinen aus einem Permanentmagneten. Bei den meisten Gleichstrommotoren ist der Rotor der innen liegende Teil, man nennt sie daher auch Innenläufer. Der Rotor befindet sich im Magnetfeld des Stators. Auf dem Rotor oder Anker, werden Spulen so platziert, dass das Magnetfeld ein Drehmoment erzeugt. Auslöser dieses Vorgangs ist die Lorentz-Kraft. Während des Drehvorgangs wechseln die Spulen die Polung. An die Spulen sind Polwender oder Kommutatoren angeschlossen, deren Schleifkontakte wiederum sind so angeordnet, dass die Richtung des fließenden Stroms, durch die Drehung gewendet wird. Die entstehende Wärme muss über einen Lüfter vom Motor abgeführt werden. Je besser dies geschieht, umso leistungsfähiger ist der Motor.

Gutes Anlaufverhalten und eine einfache Regulierbarkeit der Drehzahl und des Drehmoments, gehören zu den großen Vorteilen von Gleichstrommotoren. In Kraftfahrzeugen werden sie beispielsweise als Scheibenwischer- oder Gebläsemotor eingesetzt. Sie lassen sich in so kleinen Größen konstruieren, dass sie auch gerne in der Feinwerktechnik und im Modellbau eingesetzt werden, wo man vor allem das hohe Anlaufdrehmoment und die gute Steuerbarkeit schätzt.