Ich behandle gerade im physikunterricht den elektromoter. es wurde uns schon mehrmals erklärt wie die umpolung dabei verläuft aber ich verstehe es nicht. ich finde es logisch, dass eine umpolung notwendig ist aber wie diese funktioniert ist mir ein rätsel. Könnte das vielleicht jemand erklaren, sodass es auch für dumme verständlich ist=)?
Könnte das vielleicht jemand erklaren,
sodass es auch für dumme verständlich ist=)?
Hier ist es richtig schön erklärt:
http://www.brunnermeiers.de/kasim/seite2.htm
besser könnte ich es auch kaum erklären.
Auch nett:
http://energie-und-umwelt.at/elektro-fahrzeuge/aufba…
http://www.planet-schule.de/sf/multimedia/animatione…
http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/physik/on…
mehr:
http://www.google.de/search?q=elektromotor+kommutato…
Gruß JoKu
Hi Dee.
Ich verstehe das so, dass unter „Umpolung“ die Drehrichtungsumkehr beim Gleichstrommotor gemeint ist.
Der Motor dreht sich deshalb, weil immer dafür gesorgt ist, dass sich ungleiche Pole anziehen. Ein Nordpol am Feld zieht einen Südpol am Rotor an. Dadurch dreht sich der Rotor in diese Richtung. Wenn nun einer der beiden Magneten umgekehrt gespeist wird, wird auch das umgekehrte Magnetfeld erzeugt. Dadurch stehen sich dann an dieser Stelle zwei gleichnamige Pole gegenüber und stoßen sich ab. Resultat: Der Rotor dreht sich in die andere Richtung.
Ich hoffe die Frage beantwortet zu haben, stehe aber gerne weiter zur Verfügung.
Gruß
Hevo
Ich habe „gegoogelt“: CD motor animation und z.B. das:
http://www.youtube.com/watch?v=Xi7o8cMPI0E
oder das:
http://www.google.de/imgres?imgurl=http://www.cvel.c…
gefunden. Es soll einfach und schnell helfen…
Grüße,
Marek Czeszek.
um es kurz zu erklären… hab leider grad nich sooo viel zeit =)… ähm also folgendes: Die Umpolung beim Elektromotor (je nachdem welchen e-Motor du verwendest) funktioniert z.b. über einen sogenannten kommutator… d.h. in die spulen (die sich drehen) wird eine spannung angelegt… diese ist über schleifkontakte aus kohle mit der spannungsquelle verbunden… das gegenstück, auf dem die kohlestifte laufen, besteht aus 2 halbringen, die nur über die spulen verbunden sind… dreht sich nun das teil, passiert es irgendwann, dass die kohlekontakte den anderen Ringteil berühren und somit eine Umpolung stattfindet… (vgl Generator ) … andere Emotoren funktionieren mit Microcontrollern oder/und Transistoren =) aber das ist zumindest eine möglichkeit^^
LG und ich hoffe du hast es verstanden^^
kontakte wechseln, manuell oder mittels relais mit steuerung.
es
wurde uns schon mehrmals erklärt wie die umpolung dabei
verläuft
Hallo,
welche Art der Umpolung(Gleichstrom- oder Wechselstrommotor)?
VG
Hallo dee.
Es ist natürlich schwierig auf diesem Wege (d.h. nur mit Worten) etwas so darzustellen, daß es danach verstanden wird, nachdem Darstellungen mittels persönlichem Kontakt (Physiklehrer) und Anschauungsmaterial (bildliche Darstellungen und gegenständliche Modelle)nicht zum Erfolg führten.
Versuchen will ich es:
Stelle Dir den Anker des Motors als einfache flache Spule vor, die Drehachse liegt dabei in der von der Spule umschlossenen Ebene. (Ein richtiger Anker ist natürlich komplizierter gebaut, bei ihm sind mehrere Spulen in einem zylindrischen Körper aus Eisen angeordnet - zum Verständnis des Prinzips aber reicht zunächst die Vorstellung von einer Spule.)
Diese Spule ist drehbar zwischen den Polen eines Magneten gelagert (auch hier genügt im einfachsten Fall ein permanenter Magnet, zB. ein Hufeisenmagnet).
Nun muß die Spule ja mit Strom versorgt werden. Einfach Drähte anschließen geht nicht, sie würden sich ja verwickeln wenn die Spule sich dreht. Also muß man auf der Drehachse Metallringe anbringen, die sich mitdrehen und jeweils mit einem Drahtende der Spule verbunden werden. Der Strom wird dann über Kontakte, die auf diesen Ringen aufliegen und daran gewissermaßen schleifen, zugeführt.
Also: Spule im Magentfeld des Permanentmagneten wird über die Schleifringe mit Gleichstrom versorgt. Die Spule wird magnetisch. Im ungünstigsten Fall passiert nun gar nichts (nämlich dann, wenn der N-Pol der Spule dem S-Pol des Permanentmagneten gegenüber steht und auf der anderen seite entsprechend, denn ungleichnamige Magnetpole ziehen sich ja bekanntlich an. Im günstigsten Fall (dem N-Pol der Spule steht der N-Pol des permanentmagneten gegenüber)aber würden sich die beiden Magnetpole abstoßen. Der Permanentmagnet ist fest, die Spule hingegen kann ausweichen. Sie tut dies, indem sie sich dreht (das soll ein Motor ja auch).Allerdings ist die Freude nur kurz. Schon nach einer halben Umdrehung stehen sich nun nämlich ungleichnamige Pole gegenüber - das ist der ungünstigste Fall und es erfolgt keine weitere Drehung.
Es sei denn, jemand vertauscht in dem Moment die Pole der elektrischen Spannungsquelle (also Pluspol mit Minuspol und umgekehrt). Dann fließt der Strom in die umgekehrte Richtung, womit sich das Magnetfeld der Spule ebenfalls umkehrt und somit sich wieder gleichnamige Magnetpole gegenüberstehen. Die nächste halbe Umdrehung wäre somit gesichert. Allerdings müßte danach erneut umgepolt werden, und das fortwährend, wenn der Motor sich dauernd drehen soll. Das kann natürlich manuell niemand bewerkstelligen. Die Lösung wäre ein mechanische Umschalter, der vom Motor selbst gesteuert wird und je nach Stellung der Spule zum richtigen Zeitpunkt umschaltet (ähnlich wie beim Ottomotor die Ventile bei einer bestimmten Stellung der Kurbelwelle öffnen und schließen). So ein Umschalter ist nun ganz einfach zu bauen. Ich erwähnte oben schon die Schleifringe, über die die Spule Srom bekommt. Natürlich muß so ein Schleifring irgendwie mit der Motorwell verbunden sein, und da diese gewöhnlich aus Metall ist, muß auf der Welle erst mal eine Scheibe aus Isoliermaterial angebracht werden, auf der dann der jeweilige Schleiring sitzt (anderenfalls wäre die Spule kurzgeschlossen). Jetzt zersäge man eine solchen Metallring so, daß genau zwei gleichgroße Ringhälften entstehen, die nun, isoliert voneinander, auf der Isolierstoffscheibe sitzen. Jede Ringhälfte wird nun mit einem Drahtende der Spule verbunden (was nebenbei den Vorteil hat, daß der zweite Schleifring nicht mehr gebraucht wird). Und da die Scheibe mit beiden Ringhälften sich genau so wie die Spule dreht (ist ja die gleiche Maschinenwelle) passiert genau das Gewünschte. Stell Dir mal vor, eine Ringhälfte wäre rot, die andere blau und die Schleifkontakte sind genau oben und unten einander gegenüber angeordnet. Der Anker (Spule und Scheibe mit Ringhälften) stehe nun so, daß die Schleifkontakte gerade die Trennstelle beider Ringhälften verlassen haben und der obere Kontakt mit der roten der untere mit der blauen Ringhälfte verbunden ist.
(Der Fall, daß die Kontakte gerade auf der Trennstelle aufliegen, soll hier mal außer Acht gelassen werden.)
Und in dieser Stellung soll auch oben erwähnter günstigster Fall gerade um einen geringen Winkel (mal angenommen nach rechts) verdreht sein. Dann erfolgt wie bereits beschrieben eine halbe Umdrehung (eigentlich nur „fast“ eine halbe Umdrehung, da ja schon ein Anfangswinkel da war. Aber dank der Trägheit wird in der Praxis der Anker so wie so sich noch ein Stück weiter drehen.) Da aber die Scheibe mit beiden Ringhälften sich mitgedreht hat, ist nun die blaue Ringhälfte beim oberen Schleifkontakt angelangt und die untere beim roten, der Strom durch die Spule fließt dann „anders rum“, die Spule wurde umgepolt.
Damit kann sich der Motor ununterbrochen drehen.
(Im Fall, daß beide Schleifkontakte genau auf der Schnittstelle stehen, würde der Motor natürlich nicht anlaufen, außerdem entspräche diese Stellung einem Kurzschluß (überlege selbst, warum). Außerdem ist die Drehrichtung von der Anfangsstellung abhängig. Hier sollte auch nur das Prinzip beschrieben werden. In der Paxis umgeht man diese Schwierigkeiten dadurch, daß der Anker nicht eine, sondern mehrere Spulen erthält, entsprechend muß dann der Ring im mehrere Teie aufgetrennt werden, zB. bei sechs Spulen in 12 Segmente. Ein aus soviel Teilen bestehender „Stromabnehmer“ -eigentlich „Stromzuführer“ wird auch „Kommutator“ oder „Kollektor“ genannt.)
Ich nehme mal an, dass ein Motor mit Kommutator gemeint ist. Also einer mit Dauermagneten im Stator oder ein Haupt- oder Nebenschlussmotor.
Im einfachsten Fall hat jeder dieser Motoren eine Ankerwicklung im Rotor, die einmal quer durch den „Kreis“ geht, in dem sich der Rotor dreht.
Diese Ankerwicklung ist mit beiden Anschlüssen mit dem Kommutator verbunden, genauer gesagt mit zwei Kontakten, die auf der Achse liegen. Der eine Kontakt (1) bedeckt die Rotorachse sozusagen auf der einen Hälfte, der andere (2) auf der anderen Hälfte. Wenn sich der Rotor dreht, drehen sich die Kontakte mit. Nicht mitdrehen tun sich die Schleifkontakte (A und B), die von außen auf den Rotorkontakten aufliegen. Wenn der Rotor sich um 180° (halbe Umdrehung) dreht, gleiten die Rotorkontakte an den Schleifkontakten vorbei und irgendwann kommen die Schleifkontakte mit dem jeweils anderen Rotorkontakt in Berührung. Dieser Wechsel passiert pro Umdrehung zwei Mal, so dass die Hälfte der Zeit Kontakt 1 mit A und 2 mit B, und die andere Hälfte der Zeit Kontakt 1 mit B und 2 mit A verbunden ist. Wird nun dauerhaft eine konstante Spannung an die Schleifkontakte A und B angeschlossen (z.B. + an A und - an B) dann ist die Ankerwicklung eben einmal über den Kontakt 1 mit + und über 2 mit - verbunden, und ein andermal über den Kontakt 1 mit - und über 2 mit + verbunden. Während sich der Rotor dreht, werden sozusagen die Anschlüsse der Ankerwicklung in regelmäßigen Abständen vertauscht. Damit polt sich logischerweise auch das von dem Stromfluss erzeugte Magnetfeld des Ankers um.
Ich hoffe, dass die Erklärung etwas Einsicht bringt. Hier kann man ja leider keine Bilder malen 
Natürlich könnte ich dir jetzt lange etwas erklären, aber ohne Bilder dazu, wird das wieder bestenfalls schlecht verständlich sein.
Deshalb ein Link:
http://www.exphys.jku.at/didaktik/AHS_BHS/Unterricht…
Solltest du nach dem Durcharbeiten noch Fragen dazu haben, so wende dich gerne an mich:
ml(at)bulme.at
LG, Charly
Hallo
das Thema ist zwar schon alt, aber ich denke immernoch oft gefragt.
Ich denke es wurde hier schon gut erklaert, aber vielleicht hilft diese Animation noch, um es was anschaulicher zu machen. Hier siehst du, wie der Rotor die Anschlussbuersten beruehrt und dadurch wieder Strom durchgeleitet wird und dadurch die Pole umgepolt werden.
Viel Erfolg!!