Mechatronik Modul 2 - ADAM - Leonardo da Vinci Projects and ...

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Minos
3.7.2 Universalmotoren
Elektrische Antriebe und Steuerungen
Bei Reihenschlussmotoren fließt der Strom durch die Erregerwicklung
und die Ankerwicklung. Wird die Stromrichtung umgekehrt, so werden
beide Magnetfelder gleichzeitig umgepolt und das Drehmoment wirkt
weiterhin in die gleiche Richtung. Reihenschlussmotoren sind deshalb
für Gleichstrom und Wechselstrom geeignet.
Um die beim Betrieb an Wechselstrom auftretenden Wirbelstromverluste
gering zu halten muss jedoch der Läufer und der Ständer des Motors
geblecht ausgeführt sein. Die in der Erregerwicklung auftretende Selbstinduktion
begrenzt den Strom. Dadurch werden auch die Motorleistung,
die Drehzahl und das Anzugsmoment geringer. Die Anzahl der Windungen
der Erregerspulen muss daher beim Betrieb mit Wechselstrom kleiner
sein als bei Gleichstrom.
Motoren dieser Bauart werden als Universalmotoren bezeichnet. Trotzdem
werden sie vorallem für den Betrieb an Wechselstrom ausgeführt.
Universalmotoren haben ein Reihenschlussverhalten. Das Anzugsmoment
ist groß. Im Leerlauf gehen diese Motoren durch. Dies wird meistens
durch eine feste Verbindung mit einem Getriebe oder Lüfter vermieden.
Die Universalmotoren werden vorallem in kleineren Elektrowerkzeugen
wie beispielsweise in Handbohrmaschinen eingesetzt. Aber auch in
Haushaltsmaschinen wie Staubsaugern sind Universalmotoren zu finden.
Die Leistung beträgt maximal etwa 1,5 kW.
Die Beschränkung auf kleine Leistungen ist auch darin begründet, dass
mit den Universalmotoren nur eine Phase des Drehstromnetzes belastet
wird. Bei der Bahn werden dagegen Wechselstrom-
Reihenschlussmotoren mit Leistungen von mehreren hundert kW verwendet.
Die Drehzahlsteuerung erfolgt mit einem Vorwiderstand. Bei Elektrowerkzeugen
kommt aber auch eine Phasenanschnittsteuerung mit Thyristoren
oder Triacs zum Einsatz.
Gegen das an den Bürsten entstehende Bürstenfeuer werden
Entstörkondensatoren verwendet. Sie unterdrücken die Funkstörung, die
durch die hochfrequenten Störimpulse entsteht.
Weiterhin sind auch Stromwendermaschinen für Drehstrom möglich.
Dafür sind auf dem Stromwender drei Bürsten im Abstand von jeweils
120° angeordnet. Diese Motorenform kommt jedoch immer seltener zu
Einsatz.