Grundlagen des elektrisch erregten Gleichstrommotors

Der elektrisch erregte Gleichstrommotor zeichnet sich dadurch aus, dass das Magnetfeld des Statorfeldes mit Hilfe eines Elektromagneten erzeugt wird, da es bei größeren Leistungen (ab einigen 100 Watt) nicht mehr möglich ist, einen ausreichend großen Permanentmagneten zu einem ökonomischen Preis herzustellen. Zur Versorgung des Elektromagneten gibt es zwei unterschiedliche Ansätze: Zum Einen kann man ihn über einen externen Anschluss mit Strom versorgen, oder man kann die Stromversorgung mit Hilfe des Antriebstromes gewährleisten, indem man Rotor- und Statorwicklung miteinander verbindet. Bei letzterer Möglichkeit unterscheidet man zwischen zwei Arten von Gleichstrommotoren: Reihenschluss- und Nebenschlussmotoren.

Reihenschlussmotor

Beim Reihenschlussmotor, den man auch als Hauptschlussmotor bezeichnet, sind die Erreger- und die Ankerwicklung in Reihe geschaltet. Dies bedingt jedoch, dass die Erregerwicklung gegenüber der Ankerwicklung niederohmig ist, da sonst sämtliche Leistung in der Erregerwicklung in Verlustwärme umgewandelt werden würde und somit der Wirkungsgrad des Motors vermindert werden würde.

Ein großer Vorteil des Reihenschlussmotors ist die Tatsache, dass er sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselstrom betrieben werden kann. Beim Betrieb mit Wechselstrom jedoch ist es sehr wichtig darauf zu achten, dass der Eisenkern des Stators aus von einander isolierten Blechpaketen besteht, sodass Wirbelströme weitgehend vermieden werden.

Nebenschlussmotor

Bei dem Nebenschlussmotor sind die Rotor- und die Statorwicklung parallel geschaltet, was einen Betrieb mit Wechselstrom praktisch unmöglich macht. Der Grund ist folgender: Aufgrund der unterschiedlichen Induktivitäten und parasitären Kapazitäten von Erreger- und Statorwicklung kommt es zu einer Phasenverschiebung zwischen den beiden Wicklungen, was einen sauberen Motorlauf unmöglich macht.