{"id":149,"date":"2023-01-23T08:00:00","date_gmt":"2023-01-23T08:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.first4magnets.com\/de\/blog\/?p=149"},"modified":"2024-09-30T10:37:59","modified_gmt":"2024-09-30T10:37:59","slug":"wie-funktioniert-ein-elektromotor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.first4magnets.com\/de\/blog\/wie-funktioniert-ein-elektromotor\/","title":{"rendered":"Wie funktioniert ein Elektromotor?\u00a0"},"content":{"rendered":"\n

Wenn du verstehst, wie ein Elektromotor funktioniert, kannst du viel \u00fcber Magnetismus und seine Beziehung zur Elektrizit\u00e4t lernen, und es gibt keinen besseren Weg, die Funktionsweise eines Motors zu lernen, als deinen eigenen Motor zu bauen. Doch zun\u00e4chst ein paar Worte zu den Grundlagen von Elektrizit\u00e4t und Magnetismus.\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Die Grundfunktion eines Motors, die Drehbewegung, beruht auf den Grundgesetzen des Magnetismus: Gleiche Pole sto\u00dfen sich ab und entgegengesetzte Pole ziehen sich an. Dadurch entsteht die Kraft, die f\u00fcr den Betrieb des Motors notwendig ist. Aber das ist nat\u00fcrlich noch nicht alles, denn jeder funktionierende Elektromotor ben\u00f6tigt eine Anordnung von Permanentmagneten und Elektromagneten. <\/p>\n\n\n\n

Alle Elektromotoren bestehen aus mehreren miteinander verbundenen Teilen, darunter ein Stator, ein Rotor, eine Abtriebswelle, ein Geh\u00e4use und bei Gleichstrommotoren (auf die wir sp\u00e4ter noch genauer eingehen werden) Kommutatoren und B\u00fcrsten. Diese Teile bilden zusammen mit einer sorgf\u00e4ltigen Anordnung von Permanentmagneten und elektromagnetischen Spulen einen funktionsf\u00e4higen Motor. <\/p>\n\n\n\n

In seiner einfachsten Form wandelt ein Motor elektrischen Strom (Wechselstrom oder Gleichstrom) in eine Drehbewegung um. Der Strom wird an eine elektromagnetische Spule angelegt, die ein vor\u00fcbergehendes Magnetfeld mit einer bestimmten Magnetisierungsrichtung erzeugt, wodurch an jedem Ende des Elektromagneten ein Nord- und ein S\u00fcdpol entstehen. <\/p>\n\n\n\n

Dieses Magnetfeld steht in Wechselwirkung mit dem Magnetfeld, das von einer Reihe von Dauermagneten erzeugt wird, die mit wechselnden Polarit\u00e4ten ausgerichtet sind. Die interagierenden Felder ziehen sich dann entweder gegenseitig an oder sto\u00dfen sich ab, um eine Drehbewegung an der Abtriebswelle zu erzeugen. <\/p>\n\n\n\n

Wie bereits erw\u00e4hnt, gibt es zwei Arten von Motoren, die Wechselstrom und Gleichstrom verwenden, um Bewegung zu erzeugen.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Gleichstrommotor (DC)\u00a0<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die einfachste Form eines Elektromotors ist ein Gleichstrommotor mit B\u00fcrsten, der einen frei drehbaren Rotor aus einem stromf\u00fchrenden Leiter (einfach ein St\u00fcck Draht, das zu einer rechteckigen Schleife gebogen ist) und statische Permanentmagnete als Stator verwendet. <\/p>\n\n\n\n

Die Dauermagnete sind mit benachbarten Gegenpolen ausgerichtet, so dass das Magnetfeld von einem zum anderen durch den Luftspalt zwischen den beiden flie\u00dft. Der Gleichstrom wird dann an die am Rotor angebrachte Spule angelegt; dieser angelegte Strom induziert ein Magnetfeld um den Rotor, das mit dem von den Dauermagneten erzeugten Magnetfeld interagiert. <\/p>\n\n\n\n

Dieses induzierte Magnetfeld wird dann von einem Magneten abgesto\u00dfen und von dem anderen angezogen, wodurch eine Drehkraft entsteht. Diese Drehkraft w\u00fcrde jedoch nur ausreichen, um die Welle um eine halbe Umdrehung zu drehen, da sich dann die Pole der Spule mit den anziehenden Polen der Dauermagneten ausrichten w\u00fcrden und der Motor zum Stillstand k\u00e4me. <\/p>\n\n\n\n

Durch die Verwendung eines so genannten Kommutators am Ende der Achse, der einem halbierten Ring \u00e4hnelt, wird die Richtung des Stroms, der von den leitenden B\u00fcrsten durch die Spule geleitet wird, genau zum richtigen Zeitpunkt umgedreht. Dieser Wechsel der Stromrichtung \u00e4ndert die Polarit\u00e4t in der Spule und vollendet so eine volle Umdrehung der Achse. Dieser Vorgang wiederholt sich unendlich oft, solange ein Strom anliegt.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Wechselstrommotor (Induktionsmotor)\u00a0<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Die meisten Ger\u00e4te, die wir t\u00e4glich benutzen, werden nicht von Batterien (Gleichstrom) angetrieben und sind daher auf Wechselstrom angewiesen, der seine Richtung etwa 50 Mal pro Sekunde \u00e4ndert, im Gegensatz zu Gleichstrom, der konstant ist. <\/p>\n\n\n\n

Bei einem einfachen Wechselstrommotor sind die elektromagnetischen Spulen Teil des Stators und nicht des Rotors. Diese Spulen erzeugen das Magnetfeld, das die Rotationsbewegung erzeugt. In der Mitte des Statorrings befindet sich eine weitere zylindrische Anordnung, die sich frei drehen kann und aus Metallst\u00e4ben besteht. <\/p>\n\n\n\n

In einem Wechselstrommotor wird der Strom nacheinander an die elektromagnetischen Spulen auf dem Stator angelegt, wodurch ein Magnetfeld erzeugt wird, das abwechselnd um den Stator rotiert. Da sich die Richtung des Magnetfelds in den Spulen st\u00e4ndig \u00e4ndert, wird im Inneren des Rotors ein elektrischer Strom erzeugt, der seinerseits ein eigenes Magnetfeld erzeugt, das dem des Feldes, das ihn erzeugt hat, entgegengesetzt ist. <\/p>\n\n\n\n

Die Wechselwirkung zwischen den beiden Feldern bringt den Rotor zum Drehen.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Wie man einen einfachen Gleichstrommotor baut\u00a0<\/strong><\/h2>\n\n\n\n

Im Folgenden wird beschrieben, wie man einen einfachen Gleichstrommotor baut. Sie k\u00f6nnen auch einer \u00e4hnlichen Anleitung auf instructables folgen. Sie ben\u00f6tigen: <\/p>\n\n\n\n

– einen Neodym-Magneten mit 10 mm Durchmesser und 5mm Dicke\u00a0<\/p>\n\n\n\n

– AA-Batterie <\/p>\n\n\n\n

– Einen halben Meter Kupferdraht <\/p>\n\n\n\n

– Zwei St\u00fccke isolierten Drahtes, etwa 15 cm lang <\/p>\n\n\n\n

– Zwei B\u00fcroklammern <\/p>\n\n\n\n

– Zwei Rei\u00dfzwecken <\/p>\n\n\n\n

– Ein kleines St\u00fcck Weichholz oder Brett <\/p>\n\n\n\n

– Klebeband <\/p>\n\n\n\n

– Schleifpapier\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Erster Schritt – Herstellung einer Spule\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um eine Spule aus Kupferdraht herzustellen, braucht man etwa einen halben Meter Draht. Nehmen Sie Ihre AA-Batterie und beginnen Sie, die Spule um die Batterie zu wickeln, wobei Sie an jedem Ende ein paar Zentimeter frei lassen. Vergewissern Sie sich, dass Sie eine sch\u00f6ne, enge Spule gewickelt haben, und wickeln Sie die hinteren Enden ein paar Mal um die Spule, um sie zusammenzuhalten. Nun muss die Oberseite beider Enden abgeschliffen werden, um die Isolierung zu entfernen. Achte darauf, dass du nicht die Seiten oder den Boden abschleifst, sondern nur die Oberseite.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Zweiter Schritt – Herstellung eines Rahmens\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Um eine einfache Basis f\u00fcr den Motor zu schaffen, nimmst du ein kleines St\u00fcck Weichholz oder ein Brett und zwei B\u00fcroklammern. Biege die H\u00e4lfte jeder B\u00fcroklammer zu einem “L” mit einer Auflagefl\u00e4che, so dass zwei senkrechte St\u00fctzen im Abstand von etwa 3 cm entstehen. Befestige die beiden St\u00fctzen mit den beiden Rei\u00dfzwecken.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Dritter Schritt – Batterie mit B\u00fcroklammern befestigen\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nimm zwei St\u00fccke Elektrodraht und entferne die Isolierung von beiden Enden jedes Drahtes. Wickle den freiliegenden Draht um jede B\u00fcroklammer und verbinde ein St\u00fcck Draht mit jedem Ende der Batterie.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

Vierter Schritt – Platziere den starken Magneten\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Nimm einen starken Neodym-Magneten, idealerweise einen Neodym-Magneten mit einem Durchmesser von 10 mm und einer Dicke von 5 mm, und klebe ihn in die Mitte zwischen die beiden B\u00fcroklammern.\u00a0<\/p>\n\n\n\n

F\u00fcnfter Schritt – Teste deinen Motor\u00a0<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Jetzt brauchst du nur noch die Spule, die auf den beiden B\u00fcroklammern ruht, \u00fcber den Neodym-Magneten zu halten und zu drehen. Der Strom, der von der Batterie durch die B\u00fcroklammern in die Spule flie\u00dft, erzeugt um die Spule herum ein Magnetfeld, das die Spule in Drehung versetzt. <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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