Was ist ein Abstoßungsmotor?
Ein Abstoßungsmotor ist eine Art Elektromotor, der beim Starten ein hohes Drehmoment oder eine hohe Drehkraft bereitstellt und die Drehrichtung leicht umkehren kann. Es handelt sich um einen Wechselstrommotor, bei dem eine Reihe von Kontaktbürsten zum Ändern von Drehmoment- und Drehparametern verwendet wird, die einen unterschiedlichen Winkel und Kontaktgrad aufweisen können. Diese Motoren wurden in frühen Industrieanlagen wie Bohrmaschinen bis in die 1960er Jahre, die eine große Menge langsamer Rotationskräfte erforderten, und in Mikrosteuerungssystemen wie Traktionsmotoren auf Modelleisenbahnen in großem Umfang eingesetzt. Ab 2011 wurden sie größtenteils durch weniger komplexe Induktionsmotorkonstruktionen mit Schaltkreissteuerungen ersetzt, die zuverlässiger und einfacher herzustellen und zu warten sind.
Die Konstruktion eines Abstoßungsmotors hat sowohl eine elektrische Wicklung für die Stator- und Rotorbaugruppe als auch keine Permanentmagnete zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes. Elektrische Bürsten werden durch einen Kommutator über der Rotorbaugruppe positioniert, und Strom wird durch sie zum Rotor geleitet, während er in Kontakt ist, um den Motor zu starten. Sobald der Abstoßungsmotor eine hohe Geschwindigkeit erreicht, werden die Bürsten normalerweise zurückgezogen und der Motor wirkt wie ein typischer Induktionsmotor. Dies verleiht dem Repulsionsmotor ein hohes Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen und eine normale Motorleistung bei hohen Drehzahlen. Ein Kurzschlussmechanismus ist ebenfalls in den Motor eingebaut, um die Verbindung zum Kommutator zu unterbrechen, so dass er als Induktionsmotor arbeiten kann und auch die Möglichkeit hat, die Drehung umzukehren.
Die Nachteile bei der Konstruktion des Abstoßungsmotors liegen in der komplexen mechanischen Konstruktion der Kontaktbürsten und in der Tatsache, dass sie der frühen Gleichstrommotorfunktionalität nachempfunden wurden. Es handelt sich um einen Einphasenmotor, dh er verwendet Wechselstrom, der durch eine Statorbaugruppe mit einer elektrischen Wicklung fließt, der Stator selbst hat jedoch bis zu acht Magnetpole. Die Rotorbaugruppe ähnelt der Art und Weise, wie ein Anker in einen Gleichstrommotor eingebaut ist, und wird daher in technischen Bereichen häufig als Anker bezeichnet. Hier kommen der Kommutator und die Bürsten in Kontakt, um das Drehmoment und die Drehrichtung zu steuern.
Die Richtung, in der sich die Bürsten dem Kommutator und damit dem Rotor nähern oder ihn berühren, sowie deren räumliche Nähe bestimmen die Motordrehzahl, indem sie mit konkurrierenden Magnetpolen einen Abstoßungseffekt erzeugen. Der Anker und der Stator haben jeweils ihre eigenen Sätze von Magnetpolen und sind um ungefähr 15 elektrische Grad voneinander versetzt, was einen magnetischen Abstoßungseffekt erzeugt, der den Rotor in Rotation versetzt. Die Position der Bürsten ist für die ordnungsgemäße Funktion des Abstoßungsmotors von entscheidender Bedeutung, da sich die Pole gegenseitig aufheben, wenn sich die Bürsten im rechten Winkel zur Statorbaugruppe befinden, wodurch ein magnetischer Fluss verhindert wird und kein Drehmoment vorhanden ist.
Während moderne elektrische Schaltkreise viele Abstoßungsmotoren durch Induktionsmotoren mit ähnlichen Steuereigenschaften ersetzt haben, wird der Abstoßungsmotor auf einigen Gebieten immer noch verwendet, da er bei langsamen Drehzahlen ein großes Drehmoment erzeugen kann. Dazu gehören Anwendungen wie Druckmaschinenantriebe und Deckenventilatoren oder Gebläse für Umgebungssteuerungen mit langsam rotierenden Lüfterbaugruppen. Zu den Variationen des ursprünglichen Designs des Abstoßungsmotors gehören die Einbeziehung typischer Induktionsleistungsprinzipien, wie beispielsweise des Abstoßungsstart-Induktionsmotors, des Abstoßungs-Induktionsmotors und des kompensierten Abstoßungsmotors.