In diesem Artikel stellen wir dir den Nebenschlussmotor vor. Wir erklären dir sein Ersatzschaltbild, seinen Aufbau und zeigen dir wie sich seine Drehzahl berechnet. In unserem Video findest du das Thema noch einmal super aufbereitet und einfach erklärt. Schau doch direkt mal rein.
Inhaltsübersicht
Nebenschlussmotor einfach erklärt
Aufgrund des dadurch verringerten Bauraums findet die Nebenschlussmaschine häufig Anwendung. Des Weiteren ist die Drehzahl des Nebenschlussmotors weitestgehend lastunabhängig.
Ersatzschaltbild des Nebenschlussmotors
In den Videos „Gleichstrommotor Berechnung“ und „fremderregter Gleichstrommotor“ hast du bereits Ersatzschaltbilder kennengelernt und weißt wie du diese interpretierst.
Hier wird nun das Ersatzschaltbild des Nebenschlussmotors betrachtet.
Die Besonderheit ist, dass der Erregerkreis parallel zum Ankerkreis verschaltet ist. Beide Kreise werden mit derselben konstanten Spannungsquelle versorgt.
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Drehzahl des Nebenschlussmotors
Vernachlässigt man die Ankerrückwirkung, dann sind der Erregerstrom IF (i f ) und der magnetische Fluss φ (Phi) konstant. Die Ankerrückwirkung ist das Phänomen, dass der Verlauf des Erregerfeldes durch den Ankerstrom beeinflusst wird. Dies ist bei einer belasteten Maschine immer der Fall. Aus der Konstanz des magnetischen Flusses ergibt sich die folgende Formel für die Drehzahl n:
n 
Motordrehzahl in Hz, U Klemmenspannung , 
Ankerwiderstand, 
Ankerstrom, k Motorkonstante, 
magnetischer Fluss.
In dem Ersatzschaltbild sind in beiden Zweigen veränderbare Vorwiderstände eingebracht. Sie erfüllen den Zweck der Drehzahlregelung. Diesen Zusammenhang kannst du auch aus der Formel für die Drehzahl ablesen.
Eine Steuerung über die Klemmspannung oder die Feldschwächung ist nicht möglich, da Erreger- und Ankerkreis mit derselben Spannungsquelle versorgt werden. Wird die Drehzahl durch den Ankervorwiderstand eingestellt, so ist dies verlustbehaftet . Im Gegensatz dazu kann die Drehzahl über den Erregervorwiderstand fast ohne Verluste gesteuert werden, da der Stromfluss im Erregerzweig deutlich geringer ist.
Drehmoment Kennlinie des Nebenschlussmotors
Die Drehmoment-Drehzahl-Kennlinie ist wie beim fremderregten Gleichstrommotor eine Gerade, allerdings mit einer vergleichsweise geringeren Steigung. Was du noch wissen solltest ist, dass jede Variable die mit einem „N“ indexiert ist, zum Beispiel nN, für den Nennbetrieb steht. Dieser liegt vor, wenn der Motor in dem Punkt betrieben wird, für den er auf Dauer ausgelegt ist. Die Haltbarkeit des Motors darf durch dauerhaften Nennbetrieb nicht verringert werden.
dem magnetischen Fluss 
und dem Ankerstrom 
.
Generatorbetrieb des Nebenschlussmotors
Der Generatorbetrieb des Nebenschlussmotors basiert auf dem Prinzip der Selbsterregung. Wird der Generator mit einer konstanten Drehzahl betrieben, so wird durch den Restmagnetismus, eine Spannung induziert. Diese bringt einen Erregerstrom mit sich. Durch den Strom wird das vorhandene Feld verstärkt und die induzierte Spannung wird immer größer, bis sie gleich dem Spannungsabfall an den Erregerkreiswiderständen ist.
Nebenschlussmotor — häufigste Fragen
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Nebenschlussmotor — häufigste Fragen
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Was ist Nebenschluss?Nebenschluss bedeutet beim Gleichstrommotor, dass Ankerwicklung und Erregerwicklung parallel geschaltet sind. Beide Zweige hängen damit an derselben Spannungsquelle. Dadurch hat der Erregerkreis bei konstanter Speisespannung eine weitgehend konstante Erregung.
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Warum bleibt die Drehzahl eines Nebenschlussmotors bei Laständerung fast konstant?Die Drehzahl eines Nebenschlussmotors bleibt bei Laständerung fast konstant, weil der magnetische Fluss durch den parallel gespeisten Erregerkreis bei konstanter Spannung näherungsweise konstant ist. Steigt die Last, steigt der Ankerstrom und damit der Spannungsabfall am Ankerwiderstand. Dadurch sinkt die Drehzahl nur leicht.
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Kann ein Nebenschlussmotor als Generator verwendet werden?Ein Nebenschlussmotor kann als Generator verwendet werden, wenn er mechanisch angetrieben wird und die Erregerwicklung parallel geschaltet bleibt. Durch Restmagnetismus entsteht eine kleine induzierte Spannung, die einen Erregerstrom auslöst. Dieser verstärkt das Feld, bis die Generatorspannung zum Spannungsabfall im Erregerkreis passt.
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Was bedeutet Ankerrückwirkung beim Nebenschlussmotor?Ankerrückwirkung beim Nebenschlussmotor bedeutet, dass der Ankerstrom das Erregerfeld im Luftspalt beeinflusst und den wirksamen magnetischen Fluss verändern kann. Unter Last tritt dieser Effekt besonders auf, weil dann ein größerer Ankerstrom fließt. Die Annahme „Ankerrückwirkung vernachlässigt“ setzt deshalb einen konstanten Fluss für die Formeln voraus.
Gleichstrommaschinen verstehen
Der Nebenschlussmotor gehört zu den Gleichstrommaschinen und ist ein typisches Beispiel für elektrische Antriebe. Du vergleichst in diesem Themenfeld Aufbau, Schaltung und Kennlinien verschiedener Maschinen. Dabei verstehst du, wie Strom, Spannung und Magnetfeld das Verhalten von Motoren und Generatoren bestimmen. Weitere Videos dazu findest du in unserem Elektrotechnikbereich.
