In diesem Artikel erklären wir dir den Aufbau, das Ersatzschaltbild sowie die Drehmomentkennlinie und die Drehzahleinstellung des fremderregten Gleichstrommotors. Schau für eine anschauliche Erklärung einfach in unser Video dazu rein.
Inhaltsübersicht
Fremderregter Gleichstrommotor einfach erklärt
Bei einem fremderregten Gleichstrommotor handelt es sich um einen Gleichstrommotor dessen Anker -und Erregerkreis jeweils von einer eigenen Spannungsquelle gespeist werden.
Ersatzschaltbild des fremderregten Gleichstrommotors
Die Anker- und Erregerwicklungen werden hierbei durch zwei separate Gleichstromquellen versorgt. Daraus ergibt sich das folgende Ersatzschaltbild:
Die Spannungen für den Anker- und Erregerkreis sind unabhängig voneinander. Über einen variablen Vorwiderstand im Ankerkreis kann der Gesamtwiderstand verändert werden.
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Drehmomentkennlinie des fremderregten Gleichstrommotors
Die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie ist im Falle des fremderregten Gleichstrommotors eine Gerade.
Der Motorbetrieb liegt für n kleiner 
vor und Generatorbetrieb für n größer . Die Kennlinie kann über die Klemmspannung, das Erregerfeld und den Vorwiderstand verändert werden.
Drehzahleinstellung über die Klemmspannung
Ändern wir die Klemmspannung des Ankerkreises, so verschiebt sich die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie parallel. Der Grund dafür ist, dass das Drehmoment und die Drehzahl proportional zur Klemmspannung sind.
und 
Dies bedeutet zwar, dass die Steigung der Kennlinie gleichbleibt, verändert sich allerdings. Je größer die Klemmspannung ist, desto größer ist auch die Leerlaufdrehzahl. Der Vorteil der Klemmspannungssteuerung ist, dass diese verlustfrei ist und sich die Drehzahl schnell einstellt.
Drehzahleinstellung über das Erregerfeld
Die nächste Möglichkeit die Drehzahl einzustellen ist über die Feldsteuerung des Erregerfelds. Hierzu wird der Erregerstrom verringert und das Erregerfeld schwächer. Wird das Feld geschwächt, so wird größer und die Steigung der Kennlinie wird flacher. Diese Steuerung ist ebenfalls nicht verlustbehaftet, geht aber weniger schnell von statten als die Änderung der Klemmspannung.
Drehzahleinstellung über den Vorwiderstand des Ankerkreises
Kommen wir zur letzten Steuerungsmethode: der Widerstandssteuerung im Ankerkreis. Wie bereits erwähnt kann der Widerstand im Ankerkreis mittels eines variablen Vorwiderstands verändert werden. Bei Erhöhung bleibt konstant, aber die Steigung der Kennlinie wird kleiner, da der Strom im Anker einem größeren Widerstand ausgesetzt ist. Dieses Verfahren ist beim Anlassen des Motors sehr hilfreich. Da der Widerstand erhöht wird haben wir allerdings einen Verlust im Gegensatz zu den anderen beiden Verfahren.
Fremderregter Gleichstrommotor — häufigste Fragen
(ausklappen)
Fremderregter Gleichstrommotor — häufigste Fragen
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Was ist die Kennlinie eines Motors?Die Kennlinie eines Motors ist eine grafische Darstellung, die zeigt, wie sich wichtige Betriebsgrößen gegenseitig beeinflussen. Bei Antrieben ist häufig die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie gemeint, also der Zusammenhang zwischen Drehmoment und Drehzahl unter festgelegten Bedingungen.
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Wie liest man die Kennlinie eines Gleichstrommotors?Die Kennlinie eines Gleichstrommotors liest man, indem man zuerst die Achsen zuordnet, zum Beispiel Drehzahl auf der einen und Drehmoment auf der anderen Achse. Dann sucht man den Arbeitspunkt und liest den zugehörigen Wert auf der anderen Achse ab. Die Leerlaufdrehzahl liegt dort, wo das Drehmoment null ist.
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Kann ein Gleichstrommotor Strom erzeugen?Ein Gleichstrommotor kann Strom erzeugen, wenn er mechanisch angetrieben wird und im Generatorbetrieb arbeitet. Dann wirkt die Maschine wie ein Generator, und elektrische Energie kann an den Klemmen abgegeben werden. Das tritt zum Beispiel auf, wenn die Drehzahl über die Leerlaufdrehzahl hinaus getrieben wird.
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Warum nutzt man beim fremderregten Gleichstrommotor getrennte Spannungsquellen für Anker und Erregerkreis?Getrennte Spannungsquellen nutzt man beim fremderregten Gleichstrommotor, damit Ankerkreis und Erregerkreis unabhängig eingestellt werden können. Dadurch lassen sich Klemmspannung im Anker und Erregerstrom getrennt variieren, was die Drehzahleinstellung flexibler macht. Außerdem bleibt das Erregerfeld unabhängig von der Belastung des Ankers gezielt einstellbar.
Gleichstrommotoren verstehen
Der fremderregte Gleichstrommotor gehört zu den Gleichstrommotoren und ist eine wichtige Maschine in der Elektrotechnik. Wer sich mit Gleichstrommotoren beschäftigt, vergleicht Aufbau, Schaltung und typische Kennlinien verschiedener Motorarten. So wird klar, wie Spannung, Strom und Magnetfeld die Drehzahl und das Drehmoment beeinflussen. Im Elektrotechnikbereich findest du passende Videos zu diesem und verwandten Themen.
