Gleichstromgenerator Gleichstromgenerator

Der Generator hat die Aufgabe, elektrische Energie für die elektrischen Verbraucher und zur Speicherung in der Batterie zu produzieren. Grundlage der Stromerzeugung bildet dabei die elektromagnetische Induktion.

Der Generator hat die Aufgabe, elektrische Energie für die elektrischen Verbraucher und zur Speicherung in der Batterie zu produzieren. Grundlage der Stromerzeugung bildet dabei die elektromagnetische Induktion. Bewegt sich ein elektrischer Leiter durch die Kraftlinien eines Magnetfeldes, so wird in diesem Leiter eine Wechselspannung induziert. Das magnetische Kraftfeld kann wie bei kleinen Elektromotoren von einem Dauermagneten, aber auch von einem Elektromagneten ausgehen.


Die Stärke des darin erzeugten elektromagnetischen Feldes ergibt sich aus der Anzahl der Windungen und der Höhe des durchfließenden Stroms. Die Wechselspannung entsteht durch die ständig sich verändernde Lage der Leiterschleife zu den magnetischen Polen. Die induzierte Spannung wächst mit der Stärke des Magnetfeldes und der Drehgeschwindigkeit der Drahtschleife. Im Generator wird diese Wechselbeziehung zwischen Elektrizität und Magnetismus also sowohl zur Stromerzeugung als auch zum Aufbau von Magnetfeldern ausgenutzt.

Die Erregerspulen, die das magnetische Feld erzeugen, sind beim Gleichstromgenerator ruhend im Lichtmaschinengehäuse untergebracht. Getragen werden sie von magnetischen Polschuhen, die an der Innenseite des Gehäuses angeschraubt sind. Die Polschuhe sind kreisförmig um den vom Motor angetriebenen Anker angeordnet. Er besteht aus geschichteten Blechen und ist auf seiner Oberfläche mit Nuten versehen, die zur Aufnahme der Ankerwicklung dienen.


Dreht sich der Anker, so wird durch den Restmagnetismus eine geringe Spannung in den Polschuhen induziert. In der zum Hauptstromkreis parallelgeschalteten Erregerwicklung fließt dann ein kleiner Strom, der das bereits vorhandene Magnetfeld verstärkt und in der Ankerwicklung wiederum eine größere Spannung induziert. Dieses Spiel wiederholt sich so lange, bis die Maschine voll erregt ist. Durch die magnetische Sättigung des Weicheisens der Polschuhe kann das Magnetfeld nicht weiter verstärkt werden.


Die in der Ankerwicklung induzierte Wechselspannung muß vor Einspeisung ins Bordnetz gleichgerichtet werden. Dazu dient der Kollektor, auch Kommutator genannt. Er besteht aus gegeneinander isolierten Hartkupferlamellen, die so um die Ankerachse angeordnet sind, daß jeweils eine Kohlebürste immer an der Plusseite, die andere Kohlebürste an der Minusseite der Ankerwicklung anliegt. Über die Kohlen wird der so auf mechanischem Weg gleichgerichtete Strom ins Bordnetz eingespeist.
Der lange Zeit im Kraftfahrzeugbau verwendete Gleichstromgenerator ist heute fast vollkommen vom Drehstromgenerator verdrängt worden und nur noch an älteren Motorrädern zu finden.

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Foto:

Auf der Kurbelwelle sitzende Gleichstromlichtmaschine

Foto:

1=Polgehäuse
2=Anker
3=Anschlußklemme
4=Kommutator
5=Kommutatorlagerschild
6=Antriebslagerschild
7=Polschuh
8=Erregerwicklung
9=Bürstenhalter und Kohlebürste

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