Glossar
Außenpolmaschine
Elektrische Maschine bei der die, durch Erregerwicklung oder Permanentmagnete gebildeten, magnetischen Pole an der Außenseite des Luftspaltes liegen. Die meisten Gleichstrommaschinen sind aus Außenpolmotoren.
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Drehstromasynchronmotor
Der wichtigste und am meisten verbreitete Elektromotor. Seine Drehzahl liegt nur wenig unter der synchronen Drehzahl. Diese wird durch den Quotienten aus Netzfrequenz und Polpaarzahl bestimmt. Die Drehzahl nimmt mit zunehmender Belastung zunächst nur sehr wenig ab bis in die Nähe des Kippmoments. Das Anzugsmoment hängt vom ohmschen Widerstand im Läuferkreis ab.
(AEM-)Drehstromasynchronmotoren bieten der elektrischen Antriebstechnik ein breites Spektrum im mittleren und großen Leistungsbereich bei universeller Anwendbarkeit, gutem Betriebswert und hoher Modifizierbarkeit (Sie sind das Ergebnis jahrelanger Erfahrungen im Elektromaschinenbau und der Zusammenarbeit mit den Anwendern).
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Einphasiger Asynchronmotor
Gleich einem
Drehstromsynchronmotor, der aber nur über zwei Klemmen an ein Wechselstromnetz angeschlossen wird. Kann nicht selber anlaufen, da im
Ständer nur ein einphasiges Wechselfeld erregt werden kann. Er läuft nach der Seite, in der angeworfen wird, also nach dem Drehsinn.
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Drehstromsynchronmotor
Ein Motor, der mit seiner Drehzahl genau an die des Drehfeldes gebunden ist und mit Gleichstrom erregt wird. Er kann durch lastenabhängige Erregung auch bei starken Drehmomentstößen in Synchronismus gehalten werden. Der Anlauf erfolgt asynchron über eine Käfigentwicklung. Zur Verbesserung des Anzugsmoments besteht diese wegen des höheren spezifischen Widerstands meist aus Messing oder Bronze. Der Drehstromsynchronmotor wird zum Antrieb von Kolbenverdichtern verwendet. Treibt man einen Synchronmotor mit seiner synchronen Drehzahl an, wird er zum Synchrongenerator.
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Einphasiger Synchronmotor
Er wird meist nur für Leistungen bis 500 W gebaut. Es gibt vielerlei Bauarten: Reluktanzmotoren, Impulsmotoren, Hysteresmotoren, Dauermagnetmotoren u.a.. Diese Motoren werden in großen Stückzahlen für Geräte der Steuerungs- und Regeltechnik sowie auch zum Antrieb von Synchronuhren gebaut. Nicht alle von ihnen können selbst anlaufen.
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Doppelschlussmotor
Der Doppelschlussmotor (auch Verbund-oder Compoundmotor genannt) besitzt außer der Nebenschlusserregerwicklung eine zusätzliche Reihenschlusserregerwicklung. Wirken beide Wicklungen in gleichem Sinn, dann liegt sein Drehzahlverhalten zwischen dem eines Nebenschlussmotors und dem eines Reihenschlussmotors. Er hat eine über die Erregung einstellbare Leerlaufdrehzahl. Doppelschlussmotoren werden bei schweren Schwungradantrieben von Pressen und Schmiedhämmern verwendet.
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Elektromagnet
Eine stromdurchflossene Spule, deren magnetische Wirkung darauf beruht, dass ein elektrischer Strom in seiner Umgebung ein Magnetfeld erzeugt. Im Innern der Spule ist das Magnetfeld weitgehend homogen; außerhalb enspricht es dem eines stabförmigen Magneten. Der Südpol eines Elektromagneten liegt auf der Seite, von der aus gesehen der Strom in Wicklungen im Uhrzeigersinn fließt. Die magnetische Wirkung wird durch einen Eisenkern verstärkt.
Technische Anwendung: u.a: Relais, elektrische Klingel, Ablenkmagnete in Teilchenbeschleunigern.
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Elektromotor
Er ist neben dem Generator die wichtigste elektrische Maschine. Sie formt elektrische Energie in mechanische Arbeit um. Elektromotoren werden für Leistungen bis etwa 10 MW gebaut und vielseitig verwendet:
z.B zum Antrieb von:
- Haushaltsgeräten - Förderanlagen
- Büromaschinen - Walzenstraßen
- Elektrowerkzeugen - Elektrischen Bahnen
- Pumpen
Elektromotoren dürfen für kurze Zeit über Nennleistung hinaus belastet werden. Im Dauerbetrieb wird die Belastbarkeit durch die Erwärmung begrenzt.
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Gleichstrom
Ein elektrischer Strom in gleichbleibender Richtung. Ein konstanter Gleischstrom wird v.a. von elektrochemischen Elementen geliefert. Ein pulsierender Gleichstrom, d.h. ein in der Stromstärke , jedoch nicht in der Stromrichtung sich periodisch ändernder Strom, von Gleichstromgeneratoren oder Gleichrichtern.
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Gleichstrommaschine
Eine rotierende elektrische Maschine, die Gleichstrom erzeugt (Generator) oder verbraucht (Elektromotor). Sie besteht aus einem fest stehenden Teil, dem
Ständer (Stator) mit den Polen, die die Erregerwicklungen tragen, und einem darin umlaufenden Teil, dem Anker (Rotor) mit der Ankerwicklung, deren Teilspulen an je zwei Lamellen des Kollektors (Stromwender) enden; Stromzuführung über Bürsten. Beim Generator werden in den Ankerspulen Spannungen induziert die von den Bürsten auf dem Kollektor abgegriffen werden. Beim Motor wird auf die im Erregerfeld befindliche, stromdurchflossene Ankerspule ein Drehmoment ausgeübt.
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Gleichstrommotor
Die vom Magnetfeld in der Ankerwicklung induzierte Spannung ist zu dem Produkt aus der Drehzahl des Ankers und dem magnetischen Fluss proportional. Diese Spannung muss mit der Klemmspannung (ohmsche Spannungsabfälle im Stromkreis des Ankers) im Gleichgewicht bleiben. Das Drehmoment ist dem Produkt aus Ankerstrom und magnetischem Fluss proportional. Zur Verbesserung der Kommutierung erhalten Gleichstrommotoren meist Wendepole und bei großen Drehzahlbereichen auch ein Kompensationswicklung, die die Aufgabe hat, die Rückwirkung des magnetischen Ankerfelds auf das magnetische Hauptfeld auszugleichen.
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Induktion
Erzeugung einer elektrischen Spannung in einem Leiter bei Änderung des ihn durchsetzenden magnetischen Kraftflusses. Die induzierte Spannung (Induktionsspannung) ist die Ursache des dann fließenden Induktionsstromes. Induktionsspannung wird erzeugt, wenn eine Leiterschleife im Magnetfeld oder ein Magnet relativ zur Leiterschleife so bewegt wird, dass die Zahl der sie durchsetzenden Feldlinien sich ändert oder wenn das Magnetfeld bei ruhendem Magnet und Leiter geändert wird.
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Innenpolmaschine
Eine elektrische Maschine bei der die, durch Erregerwicklung oder Permanentmagnete gebildeten, magnetischen Pole an der Innenseite des Luftspalts liegen. In den meisten Fällen laufen die Pole dann mit der Läuferwelle um. Die meisten Synchronmaschinen sind als Innnenpolmaschinen gebaut.
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Kohlebürsten
Früher wurden Stahlfedern zur Abnahme der Spannung vom
Kommutator verwendet. Aber schon seit langer Zeit sind diese durch gepresste Kohle- oder Graphitstücke ersetzt, die auf dem
Kommutator schleifen. Trotzdem hat sich der Ausdruck "Bürsten" für die Graphitstücke bis heute erhalten.
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Kommutator
Auf der Welle einer Kommutatormaschine aufsitzendes zylindrisches Bauteil, bestehend aus Kupferlamellen (mit Isolierzwischenlagen), an die die Ankerspulen angeschlossen werden. Auf dem Kommutator schleifen die stromabführenden bzw. -zuführenden Bürsten aus Kupferdrahtgewebe oder Kohle.
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Läufer
Bei Kraft- und Arbeitsmaschinen mitrotierende Bewegung.
Das das Gehäuse umlaufende, mit der Welle verbundene Teil, das die für die Energieumwandlung entscheidenden Bauteile trägt, bei Strömungsmaschinen die Laufschaufeln, bei elektrischen Maschinen die Wicklungen.
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Nebenschlussmotor
Gleichstrommotor mit Nebenschlusserregung, d.h. die Erregerwicklung liegt über einem Vorwiderstand an einer konstanten Spannung. Dieser Vorwiderstand dient als Anlasser. Bei konstantem magnetischem Fluss ist der Ankerstrom dem belastenden Drehmoment proportional. Mit zunehmendem Drehmoment und damit zunehmendem Ankerstrom wird die Drehzahl gegenüber der Leerlaufzahl, entsprechend den Spannungsabfällen im Stromkreis des Ankers, nur wenig kleiner (hartes Drehzahlverhalten).
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Reihenschlussmotor
Gleichstrommotor mit Reihenschlusserregung.
Der Ankerstrom fließt durch die Erregerwicklung. Der magnetische Fluss nimmt dann nahezu proportional mit dem Strom und damit auch mit dem Drehmoment zu. Dabei muss die Drehzahl mit wachsendem magnetischen Fluss immer kleiner werden (weiches Drehzahlverhalten). Darf nie im Leerlauf betrieben werden! Eignet sich für Lüfter (Ventilatoren) und als Antriebsmotor für Fahrzeuge (elektrische Bahnen).
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Rotor
(englische Kurzform von rotator; to rotate = kreisen)
In verschiedenen Bereichen der Technik Bezeichnung für laufende (rotierende) Bauteile:
- bei elektrischen Maschinen und Strömungsmaschinen(z.B
- Dampfturbine)
- Im Flugzeugbau der Drehflügel eines Drehflüglers
- In der Metallchirurgie ein kippbarer Ofen (Rotorverfahren)
- Im Schiffbau der Flettner-Rotor
- In der Uhrentechnik eine kreissegmentförmige Schwungmasse in sich automatisch aufziehenden mechanischen Armbanduhren. Durch die Bewegung des Armes wird der Rotor zu Pendelschwingungen angeregt, die über ein Wechselgetriebe zum selbsttätigen Aufziehen der Antriebsfelder dient.
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Spaltmotor
Ein zweiphasiger Asynchronmotor. Die Hilfsphase umfasst einen Teil des Wechselfeldes und ist kurzgeschlossen. Dort entsteht ein phasenverschobenes Teilfled. Beide Felder ergeben ein elliptisches Drehfeld, das den Kurzschlussläufer in Richtung vom Haupt- zum Spaltpol antreibt. Spaltmotoren werden häufig zum Antrieb von Plattenspielern verwendet.
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Ständer/Stator
Der feststehende Teil eines Elektromotors oder Generators, bei Gleichstrommaschinen. Meist Träger der Feldmagnete, bei Wechsel- bzw. Drehstrommaschinen meist Träger der Hauptwicklung.
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Trommelanker
Ein wesentlicher Fortschritt im Bau der Gleichstrommaschinen wurde von Friedrich von Hefner-Alteveck (1872) durch den Trommelanker erreicht. Er besteht aus mehreren Spulenpaaren und einem mehrteiligen
Kommutator. Jedes Spulenpaar erzeugt bei der Drehung des Ankers in einem magnetischen Feld eine Gleichspannungskurve. Die verschiedenen Kurven sind aber um eine halbe Periode gegeneinander verschoben und ergeben durch ihre Überlagerung schon eine wesentlich konstante Gleichspannung. Je mehr Spulen der Anker besitzt, desto konstanter ist die Gleichspannung.
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Universalmotor
Kleiner
Reihenschlussmotor (bis etwa 500 W) für Gleich- oder Wechselstromspeisung. Wird zum Antrieb von Haushaltsmaschinen, Büromaschinen und Elektrowerkzeugen verwendet.
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Wechselstrommaschine
Maschine die Wechsel- bzw. Drehstrom erzeugt (Generatoren) oder verbraucht (Elektromotoren). Im Prinzip kann jede Wechselstrommaschine als Generator oder Motor arbeiten. Sie besteht aus einem fest stehenden Teil, dem
Ständer (Stator), und einem rotierenden Teil, dem
Läufer (Rotor), meist innerhalb des
Ständers. Diese durch einen Luftspalt voneinander getrennten Teile tragen Wicklungen. In der jeweils auf dem anderen Maschinenteil befindliche Ankerwicklung induziert das Hauptfeld eine Spannung, sodass bei Generatorbetrieb Wechsel- bzw. Drehstrom ins Netz geliefert, bei Motorbetrieb Strom aufgenommen wird, der den
Läufer in Drehung versetzt. Die gebräuchlichsten Wechselstromgeneratoren sind Synchronmotoren: eine gleichstromerregte Polradwicklung (Stromzuführung über Schleifringe) rotiert an einer fest stehenden, Strom liefernden Ständerwicklung vorbei. Ordnet man drei um 120° versetzt Ständerspulen an, wird Drehstrom erzeugt (Drehstromgenerator).
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