Der Elektromotor Teil III – Elektromagnetismus clever genutzt

Elektromagnetismus, ein Effekt der die Welt verändert

In den letzten beiden Beiträgen habe ich die Grundlagen von Elektrizität und Magnetismus näher erläutert. Ich behandle diese Themen deshalb so genau, weil ich finde, dass der Elektromagnet bzw. der Elektromotor der mit Abstand wichtigste Motor der Welt ist. Elektromagnetismus findet heutzutage in praktisch jedem elektrischen Gerät Anwendung, selbst in einem Toaster (Wo im Toaster? Diese Frage werde ich vielleicht am Ende kurz beantworten).

                                                                

Dem Elektromotor gehört die Zukunft. Wartungsarm, Kraftvoll und mit einem unglaublich hohen Wirkungsgrad von bis zu 99% kann er weiterhin durch seine simple und kleine Bauform überall eingesetzt werden.

Wie funktioniert der Elektromotor?

Der Elektromotor basiert auf dem Prinzip der Abstoßung bzw. Anziehung von Magneten. Zum besseren Verständnis: Man nehme ein Stück weichmagnetisches Material (also beispielsweise Eisen). Weiterhin sei ein Elektromagnet an einer Achse befestigt. Wird dieser angeschaltet, so dreht er sich mit einem Pol zum Eisenstück. Nun schaltet man ab und wartet bis sich der gegenüberliegende Pol auf dem Weg zum Eisenstück befindet. Dann schaltet man wieder ein, usw. Nimmt man statt dem Eisen einen Dauermagneten trägt nun nicht mehr nur die Anziehung zur Drehung bei, sondern auch die Abstoßung. Der Wechsel der Polung der Elektromagneten wird mit der Drehung verursacht: Sogenannte Bürsten (meist aus Kohlenstoff) stellen dann den wechselnden Kontakt zur Achse her, das hat allerdings den Nachteil von mehr Reibung und Verschleiß. Selbstverständlich könnte man auch tauschen, bzw. den Dauermagneten rotieren lassen, dann bräuchte man keine Stromführungen auf der Achse und somit würden die Bürsten wegfallen. Diese beiden Motorenarten lassen sich auch als Generatoren verwenden (Lichtmaschine im Auto). Weiterhin könnte man einen Elektromotor ganz ohne Dauermagneten bauen, dieser findet jedoch eher selten Anwendung. Durch komplexe elektrotechnische Steuerungen können die Anzahl der Anker (die Anzahl der Spulen auf der Achse) sowie die der Dauermagneten gesteigert werden, um die Effektivität zu erhöhen, bis hin zum äußerst komplexen Asynchronmotor.

Übrigens: Der Elektromagnet hält im Toaster den Schieber unten und wird über die Timer-Funktion angesteuert, um zur eingestellten Zeit wieder loszulassen.

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