Ein einfacher Gleichstrommotor, der häufig im Physikunterricht mit einem Nordpol und einem Südpol dargestellt wird, hat einen großen Nachteil.
Während der Kommutation, also während des Umpolens, fließt kein Strom durch die Spule.
Steht die Spule also vor dem Einschalten in diesem Zustand, läuft der Motor nach dem Einschalten nicht von selbst an, da durch den fehlenden Strom auch kein Magnetfeld im Anker aufgebaut wird.
Gleichstrommotoren verharren aber „sehr gern“ im ausgeschalteten Zustand in dieser Stellung, da der Eisenkern des Ankers häufig eine Restmagnetisierung aufweist. Diese Restmagnetisierung bildet also einen Nordpol und einen Südpol, so dass der Anker im ausgeschalteten Zustand genau die Stellung annimmt, in der sich Nordpol des Ankers und der Südpol des Stators gegenüber stehen.
Und das ist eben genau die Stellung, in der umgepolt wird. Die Bürsten also elektrisch nicht mit den Schleifringen verbunden sind.
Gleichstrommotor mir Trommelanker
Bei den Gleichstrommotors des unteren Preissegments, also bei den preiswerten Gleichstrommotors, wie sie beispielsweise in Rasierapparaten zu finden sind, werden deshalb häufig sogenannte Trommelanker verwendet.
Trommelanker bestehen aus drei Spulen. Eine Pattsituation, wie bei den Gleichstrommotoren mit einfachen Ankern kann hier nicht vorkommen.
Die Spulen werden so über die Schleifringe mit Stromversorgt, dass eine Spule mit einem Pol zwischen dem Nord- und Südpol des Statorfeldes liegt. Also NICHT genau gegenüber dem Pol des Statorfeldes. Es kommt also nicht zum stabilen Zustand, in dem sich nicht mehr bewegt.
Zudem ist immer einer der drei Spulen stromführend, so dass es nicht zu dem toten Punkt kommen kann, der beim einfachen Gleichstrommotor während der Kommutierung vorherrscht.
Das Video zum Gleichstrommotor mit Trommelanker
In dem Video aus dem YouTube-Kanal von A.Wendt wird die Funktionsweise des Trommelankers anhand einer von ihm selbst erstellten Animation erläutert.
Ebenfalls wird deutlich, wie eine Stromrichtungsänderung, also das Umpolen der Ankerspannung, eine Änderung der Drehrichtung bedeutet.
Falls das Video an der einen oder anderen Stelle zu schnell sein sollte, nutze die Möglichkeiten das Video ggf anzuhalten und Die die entsprechende Passage noch einmal anzuschauen.
Häufig hilft es auch, dass komplette Video ein zweites oder drittes Mal zu starten.
Viel Spaß mit dem Video.