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Der Gleichstrommotor ist gewissermassen im Zentrum meiner "Physik", die sich mit Artefakten befasst und nach deren Gegenstandsbedeutungen fragt.
siehe dazu (M)eine Physik
Der Elektromotor hat eine sehr komplizierte Geschichte, aber als Gleichstrommotor lässt er sich in seiner prinzipiellen Funktionsweise vergleichsweise einfach beschreiben und auch als Generator begreifen.
Hier geht es vor allem um dieses Prinzip.


 

Als Gleichstrommotor bezeichne ich eine relativ einfache Variante des Elektromotors, die am Anfang der Entwicklungsgeschichte stand.

Geschichte:
Berühmt ist das Motorboot, das 1834 auf der Neva in Sankt Petersburg mit einem Elektromotor von M. von Jacobi angetrieben wurde.
Die Urform eines Elektromotors wurde 1829 von Ányos Jedlik entworfen. Im Jahr 1832 baute der Franzose Hippolyte Pixii den ersten Gleichstromgenerator. Antonio Pacinotti baute um 1860 einen Gleichstrommotor mit vielteiligem Kommutator. Friedrich von Hefner-Alteneck entwickelte 1872 den Trommelanker, welcher mit den Arbeiten von Werner von Siemens zu dem dynamoelektrischen Prinzip die Möglichkeit der Selbsterregung und den industriellen Einsatz im Bereich des Großmaschinenbaus eröffnete.
Die technische Entwicklung ist sehr kompliziert, aber
beispielsweise in Modelleisenbahnen ist der permanenterregte Gleichstrommotor des einfachen Aufbaues wegen immer noch üblich.

Und das - elektrodynamische Prinzip ist hier sichtbar:
In einer bewegte Spule in einem Magnetfeld, das Magnetfeld von einem Dauermagneten oder von einem elektrischen Magnetfeld stammen kann, fliesst elektrischer Strom, mit welchem man beispielsweise eine Glühbirne zum Leuten bringen kann.

Man kann diesen Motor mit Strom antreiben, dann erzeugt man eine mechanische Kraft auf der Welle (eigentlicher Elektromotor) oder man kann die Welle - beispielsweise mit einem Wasserrad - antreiben, dann erzeugt man Strom (Generator).

Brauchbare, effiziente Elektromotoren und Generatoren sind erheblich komplizierter. Und die Physiker beobachten die Elektrizität sehr viel differnzierter. Aber mit diesem einfachen Gerät ist das Phänomen der Elektrizität operativ beschrieben reproduzierbar.

Ein wichtiger Aspekt des Phänomens besteht darin, dass das Magnetfeld, das zur Stromproduktion gebraucht wird, durch Strom erzeugt werden kann. Ich bezeichne den sekundären Strom als Erregerstrom.
Das "Wunder der Natur" besteht darin, dass eine sehr geringes Rest-Magnetfeld durch jede Spule aktiviert werden kann und dass damit eine positive Rückkoppelung eingerichtet werden kann

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Auf einer runden, drehbar gelagerten Holzscheibe (dem Rotor) brachte Jacobi hufeisenförmige Elektromagneten
an. Weitere Elektromagnete befanden sich – dem Rotor
gegenüber - auf einer feststehenden Holzscheibe
(dem Stator) (Bildquelle: leifiphysik.de)

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Bildquelle: Wikipedia
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Bildquelle: Wikipedia
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