Kommutator? Kollektor? Was denn nun?

  • Anlässlich eines Themas im Forum ergab sich eine weltbewegende Frage. :motz:

    Die Schleifringe an einem Elektromotor oder Generator nennen sich mal "Kommutator", ein anderes mal "Kollektor". :geil:

    Wo liegt denn nun der kleine aber feine Unterschied? :nixweiss:

  • Mal aus dem anderen Thema, mit weiteren Erläuterungen:

    Der Kommutator ist ein mechanischer Stromwender.

    Das sind Kupferplättchen auf der Welle und die Kohlen am Ständer.

    Bei Gleichstrommotoren sorgt der für das Umschalten der Läuferwicklungen.

    Dies ist notwendig damit die Magnetfelder von Ständer und Läufer immer im Winkel von 90° zueinander liegen, da das das grösste Drehmoment und damit den höchsten Wirkungsgrad gewährleistet.

    Bei Gleichstromgeneratoren wird die gleiche Anordnung als Kollektor bezeichnet. Auch hier wird der Strom mechanisch umgeschaltet, allerdings der erzeugte Strom.

    Im Gegensatz zu modernen (Drehstrom-) Generatoren wird hier die elektrische Energie vom Läufer abgenommen.

    Da rotierende Teile immer nur Wechselspannung erzeugen können (physikalisches Grundprinzip) benötigt man entweder einen Halbleiter-Gleichrichter (Dioden) oder einen mechanischen Gleichrichter (Stromwender), den Kollektor.

    Dieser ist optisch vom Kommutator kaum zu unterscheiden.

    Beim alten (nicht mehr zeitgemässen) Gleichstrom-Generator wird eine mechanische Gleichrichtung erzielt (siehe die alten VW Käfer)

    Heutige (Auto-) Generatoren verwenden das Drehstrom-Prinzip.

    Die Energie wird an den 3 Ständerwicklungen abgegeben und mittels Halbleitern gleichgerichtet.

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    Alles pisst und leckt!

  • Andre'NSL93 hatte als Erwiderung zu meiner Aussage in diesem bewussten Thema ein Bild mit Bauteilbezeichnungen gepostet.

    Das habe ich mittlerweile im Netz gefunden, und somit die passende Webseite.

    Da habe ich jenen "niederschmetternden" Satz gefunden:

    "Der aus Bürsten und Kollektor bestehende Stromwender (Kommutator) ....."

    Also ist ein Kommutator einfach nur das Konstrukt aus Kollektoren und Bürsten.

    Ich dreh' noch ab.

  • Der Kollektor ist der Kommutator( oder auch Stromwender genannt. Die Kupferfläche auf der die Kohlenbürsten laufen ist dieses Bauteil, dadurch das es teilweise unterbrochen ist, wirkt das wie ein Mechanischer Schalter, das erzeugte Magentfeld dreht sich, wodurch sich der Anker dreht, man könnte auch sagen der Anker jagdt das Magnetfeld, dieses muss daher immer wandern. Der Begriff Kollektor kommt von aufsammeln, in diesem Fall der Kontakt zur Bürste. Also man könnte sagen ein Bauteil mit 2 Funktionen und daher auch die 2 Begriffe. Egal welchen Begriff man nennt, es ist Richtig.

  • Achso und als Berichtigung zu den Drehstommaschinen:

    Asynchronmaschinen besitzen keine elektrische Verbindung zum Läufer, daher werden im Modellbau diese Motoren als Brushless-Motoren bezeichnet. Diese Maschinen laufen etwas verschoben zur Netzfrequenz, also 50 Hz = 3000 U/min => Motor läuft mit z.B. 2700 U/min

    Synchronmaschinen besitzen eine elektrische Verbindung zum Läufer und zwar genauso wie bei der Gleichstrommaschine um ein Erregerfeld aufzubauen, dieses Erregerfeld erzeugt im Ständer das Drehfeld und somit über die Ständerwicklungen den Drehstrom. Die Frequenz des Drehstroms ist immer gleich zur Drehzahl. Bedeutet bei 3000 U/min liegen auch 50Hz an der Ständerwicklungen an. Als Motor ausgeführt kann diese Maschine aber nicht alleine starten.

    Ist wahrscheinlich ein wenig zu viel Erklärt, wollte das nur das richtig stellen.

    Einmal editiert, zuletzt von Buspfarrer (7. Dezember 2020 um 20:35) aus folgendem Grund: Ah mist, mir ist gerade selber noch ein Fehler passiert, Es gibt auch die Asynchronmaschine als Schleifringläufer, dort sind die drei Phasen über Schleifringkontakte zusammen mit Bürsten verbunden allerdings ohne Unterbrechungen. Der Ständer und der Läufer besitzen Windungen. Diese Motoren werden aber nur selten verwendet und macht bei großen Leistungen sinn.

  • Also bei den Asynchronmaschinen muss ich meckern. Die nutzen einen Kurzschlussläufer, das Magnetfeld wird induktiv aus dem Drehfeld gewonnen. Sie laufen langsamer als das Drehfeld, also asynchron.

    Brushless Motoren nutzen einen Permanentmagneten, dadurch laufen sie mit gleicher Drehzahl, also synchron.

    Im Prinzip sind das abgewandelte Schrittmotoren.

    So weit meine Klugscheisserei.

    Sollt für 10 Cent sein, sind dann aber doch 5 Euro geworden...

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  • AugeK Dann kommt noch dazu, dass ein Asynchronmotor ein derart geringes Anlaufdrehmoment hat, das jemand eine 10.000PS-Elok mit einem Kieselstein festhalten kann....... selbst ausprobiert.

  • Joo, deswegen lässt man große Synchronmotoren asynchron anlaufen, wie von Buspfarrer weiter oben beschrieben.

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  • Man kann aufjedenfall sagen, dass das Thema Eletromotoren sehr komplex ist. Momentan in mein Studium ein großes Thema, aber ist auch sehr interessant.

  • Energietechnik?

    Hab ich nich gemocht, aber jedem das Seine!

    "Alles über 1 Ampere ist Starkstrom, alles unter 1 MHz ist welliger Gleichstrom!"

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  • Ja Energietechnik, interessiere mich aber für beide seiten der Elektrotechnik.8o Das Jobangebot ist in der Branche aber sehr gut gefüllt und wird in der Zukunft sicher noch steigen. Ansonsten baue ich Zuhause viel mit Mikrocontrollern. In meiner Sfera befindet sich mitlerweile auch ein Arduino.^^

    Aber ich freue mich immer wieder was neues zu lernen, nicht das ich irgendwie Besserwisserisch rüber komme, das war dann nicht meine Intention.

  • Was mich betrifft ist alles gut.

    Hatte aber in Bezug auf mich auch schon ähnliche Gedanken.

    Dann noch viel Spaß beim Studium.

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  • oooooh .... ich krieg noch Alpträume.

    Hallwandler ..... Drehrichter... Hochspannungsschaltwerk... Vier-Quadranten-Steller... Gleichlaufüberwachung.... NTC-Widerstand .....

    PTC-Widerstand .... Wechselrichter.....

    Und das alles, um einen Trafo auf vier Achsen, von A nach B kullern zu lassen. Entsetzlich.