Worum geht es?
Ein Elektromotor macht aus Strom eine Drehbewegung. Er steckt in der Waschmaschine, im Akkuschrauber, im Lüfter, in Pumpen, Aufzügen und Elektroautos.
Das Prinzip kennst du von Magneten: Gleiche Pole stoßen sich ab, verschiedene ziehen sich an. Im Motor erzeugt der Strom Magnetfelder, die den drehbaren Teil immer weiter ziehen und schieben.
So ist ein Motor aufgebaut
- Ständer (Stator): der feste Teil mit den Wicklungen.
- Läufer (Rotor): der drehende Teil auf der Welle.
- Lager: halten die Welle, damit sie leicht dreht.
- Lüfter: kühlt den Motor.
- Klemmenkasten: hier wird die Leitung angeschlossen.
Foto: S.J. de Waard, „Cut-away version of an electric motor“, Lizenz: CC BY 2.5, Quelle: Wikimedia Commons, verkleinert.
Welche Motoren gibt es?
- Asynchronmotor: der häufigste Motor in der Industrie. Robust, billig, fast wartungsfrei.
- Synchronmotor: dreht genau im Takt des Netzes, zum Beispiel in Uhren, Antrieben und Elektroautos.
- Gleichstrommotor: in Spielzeug, Autos (Scheibenwischer) und Akkugeräten.
- Universalmotor: läuft mit Wechsel- und Gleichstrom, zum Beispiel in Bohrmaschine und Staubsauger.
Auf dem Typenschild stehen die wichtigsten Werte: Leistung in kW, Spannung, Strom, cos φ, Drehzahl in 1/min und die Schaltung (Stern oder Dreieck). Wichtig: Die Leistung auf dem Schild ist die abgegebene Leistung an der Welle, nicht die aus dem Netz aufgenommene.
Rechenbeispiele
Ein Motor gibt 4 kW an der Welle ab und nimmt dafür 4,6 kW aus dem Netz auf.
- η = PabPzu = 4 kW4,6 kW ≈ 0,87
- Ergebnis: Wirkungsgrad 87 %, 0,6 kW werden Wärme
Der Motor hat 4 kW bei 1.450 Umdrehungen pro Minute. Das Drehmoment ist M = 9.550 · P geteilt durch n (P in kW, n in 1/min).
- M = 9.550 · 41.450 ≈ 26,3 Nm
- Ergebnis: etwa 26 Newtonmeter
Typische Fehler
- Typenschild-Leistung als Netzleistung genommen: Aus dem Netz nimmt der Motor mehr auf, weil Verluste dazukommen.
- Lüfter verdeckt: Ohne Kühlung wird der Motor zu heiß. Lüftungsschlitze frei halten.
- Ohne Motorschutz betrieben: Blockiert der Motor, zieht er viel Strom und brennt durch. Dafür gibt es den Motorschutz.
Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in Bewegung um. Außen steht der Ständer mit Wicklungen, innen dreht der Läufer auf der Welle. Im Schaltplan ist er ein Kreis mit M. Die Leistung auf dem Typenschild ist die abgegebene Leistung an der Welle.
Quiz: Teste dich
Zehn Fragen zum Thema Elektromotoren. Nach jeder Antwort bekommst du eine Erklärung. Dein Fortschritt wird auf diesem Gerät gespeichert.