Motoren / Elektromotoren

Die richtige Motorwahl ist entscheidend für die zuverlässige Funktion eines Antriebs. Ein zentrales Kriterium dabei ist das erforderliche Drehmoment des Geräts. Nur wenn dieses exakt bestimmt wird, lässt sich eine Motorüberlastung oder eine unzureichende Auslastung vermeiden – beides kann zu Funktionsstörungen oder Schäden führen. Bei der Auswahl des passenden Motors sollten sowohl die elektrischen als auch die mechanischen Eigenschaften berücksichtigt werden. Verschiedene Motorarten bringen unterschiedliche Vorteile mit sich, abhängig vom Einsatzzweck und den betrieblichen Anforderungen. Unsere erfahrenen Ingenieure unterstützen Sie gerne bei der Motorenauswahl. Auf Wunsch führen wir in unserem firmeneigenen Labor präzise Messungen durch, um Ihre Antriebstechnik zu optimieren und eine maximale Effizienz zu erreichen. 

Fazit: Wer seinen Antrieb richtig auswählt und auf professionelle Unterstützung setzt, erhöht die Lebensdauer seiner Anlage und senkt langfristig die Betriebskosten.

Was ist ein Elektromotor?

Wie lassen sich Maschinen oder Geräte bewegen, ganz ohne körperliche Anstrengung? Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in mechanische Bewegung um – effizient, zuverlässig und umweltfreundlich. Im Gegensatz zu früheren Antriebsformen wie Verbrennungsmotoren oder hydraulischen Systemen nutzt der Elektromotor Strom als Energiequelle. Daher bezeichnet man ihn auch als elektromechanischen Wandler.

Wie funktionieren Elektromotoren?

Ein Elektromotor wandelt elektrische Energie in mechanische Bewegung um – das Herzstück vieler moderner Antriebssysteme. Die physikalische Grundlage dafür ist die elektromagnetische Induktion, ein Prinzip, das auch im Generator Anwendung findet – allerdings in umgekehrter Richtung. Während der Generator mechanische Energie in Strom umwandelt, erzeugt der Elektromotor Bewegung durch elektrischen Strom. Im Inneren eines Elektromotors fließt Strom durch Spulen, meist aus Kupferdraht. Dieser Strom erzeugt ein Magnetfeld, das mit anderen Magnetfeldern im Motor wechselwirkt. Die dabei entstehenden Anziehungs- und Abstoßungskräfte setzen den Rotor – das bewegliche Teil des Motors – in Drehung.

Ein häufiger Motortyp in der Industrie ist der Drehstrommotor. Hier besteht der feststehende Teil, der Stator, aus einem sogenannten Blechpaket mit eingebetteten Kupferwicklungen. Wird Strom durch diese Wicklungen geleitet, entsteht ein rotierendes Magnetfeld. Dieses Magnetfeld induziert im Rotor ebenfalls elektrische Ströme, wodurch ein

eigenes Magnetfeld entsteht. Die Wechselwirkung zwischen den Magnetfeldern sorgt dafür, dass sich der Rotor samt Welle dreht – synchron zum Magnetfeld des Stators.

Die Aufgabe eines Elektromotors besteht darin, über die entstehende Drehbewegung entweder ein Getriebe (zur Anpassung von Drehmoment und Drehzahl) oder direkt eine Maschine oder Anwendung anzutreiben.

Welche Arten von Elektromotoren gibt es?

Elektromotoren sind aus der modernen Antriebstechnik nicht mehr wegzudenken. Sie wandeln elektrische Energie effizient in mechanische Bewegung um und kommen in zahllosen Anwendungen zum Einsatz – von Haushaltsgeräten bis hin zu Industriemaschinen. Je nach Anwendungsbereich unterscheidet man verschiedene Arten von Elektromotoren, die sich in Aufbau, Funktionsweise und Einsatzgebiet deutlich unterscheiden.

1. Gleichstrommotor (DC-Motor)

Der Gleichstrommotor ist eine der ältesten Motorarten und wird bis heute in vielen Bereichen eingesetzt. Er besteht aus einem feststehenden Stator und einem drehbaren Rotor (auch Anker genannt). Das Magnetfeld wird entweder durch Elektromagnete oder durch Permanentmagneten erzeugt.

Wird der Rotor über eine Spule mit Gleichstrom versorgt, entsteht ein elektromagnetisches Feld. Um eine kontinuierliche Drehbewegung zu erzeugen, muss die Stromrichtung regelmäßig umgekehrt werden – das übernimmt ein sogenannter Kommutator. Die resultierenden Anziehungs- und Abstoßungskräfte sorgen für die Rotation des Rotors.

Typische Anwendungen:

• Werkzeuge mit geringer Leistung
• Aufzüge und Hebezeuge
• Elektrokleinfahrzeuge (z. B. E-Scooter)

2. Drehstrom-Asynchronmotor (Induktionsmotor)

Der Asynchronmotor ist heute der meistverbreitete Motortyp in der Industrie. Er wird mit Drehstrom betrieben und benötigt keinen Kommutator. Im Inneren befinden sich drei Spulen im Stator, die jeweils um 120° versetzt angeordnet sind. Diese erzeugen ein rotierendes Magnetfeld.

Der Rotor – meist als Kurzschlussläufer ausgeführt – wird durch elektromagnetische Induktion mitgerissen, erreicht aber nie exakt die Drehzahl des Magnetfeldes, daher der Begriff „asynchron“.

Vorteile:

• Robust, wartungsarm
• Kostengünstig in der Produktion
• Ideal für Dauerbetrieb

Typische Einsatzbereiche:

• Pumpen, Lüfter, Förderbänder
• Werkzeugmaschinen
• Kompressoren

3. Drehstrom-Synchronmotor

Im Gegensatz zum Asynchronmotor ist beim Synchronmotor der Rotor mit Permanentmagneten oder gespeisten Elektromagneten ausgestattet. Dadurch dreht sich der Rotor synchron zum Magnetfeld des Stators – also ohne Schlupf.

Das führt zu einem höheren Wirkungsgrad, konstanter Drehzahl und einer höheren Leistungsdichte. Der Aufbau ist jedoch komplexer und erfordert eine präzise Steuerung.

Vorteile:

• Hoher Wirkungsgrad
• Konstante Drehzahl
• Kompakt und leistungsstark

Typische Anwendungen:

• Servoantriebe in Robotik
• Werkzeugmaschinen mit hoher Präzision
• Elektrofahrzeuge

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Fazit: Elektromotor ist nicht gleich Elektromotor

Die Wahl des passenden Elektromotors hängt von vielen Faktoren ab – darunter Leistung, Steuerbarkeit, Wirkungsgrad und Kosten. Während Gleichstrommotoren vor allem bei kleinen Anwendungen überzeugen, dominieren Asynchron- und Synchronmotoren den industriellen Bereich.

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  Wer hat den Elektromotor erfunden? – Die Geschichte eines bahnbrechenden Antriebs

  Die Frage „Wer hat den Elektromotor erfunden?“ lässt sich nicht mit einem einzigen Namen beantworten. Vielmehr ist die Entwicklung des Elektromotors das Ergebnis der Arbeiten zahlreicher Wissenschaftler und Erfinder im 19. Jahrhundert. In dieser Zeit nahm die Elektrotechnik rasant Fahrt auf, was weltweit zu Innovationen führte.

  Der Ursprung: Elektromagnetismus als Grundlage:

  Die physikalische Basis für den Elektromotor ist der Elektromagnetismus. Bereits 1820 entdeckte der dänische Physiker Hans Christian Ørsted, dass ein elektrischer Strom ein Magnetfeld erzeugen kann. Diese Erkenntnis war der Startschuss für viele weitere Experimente.

  Meilensteine in der Entwicklung des Elektromotors:

  • 1800 – Voltasche Säule: Der italienische Physiker Alessandro Volta konstruiert die erste funktionierende Batterie. Sie ermöglichte eine konstante Stromquelle – eine Voraussetzung für viele spätere Entwicklungen.
  • 1821 – Elektromagnetische Rotation: Michael Faraday entdeckt, dass ein stromdurchflossener Leiter in einem Magnetfeld eine Drehbewegung ausführen kann – ein zentrales Prinzip des Elektromotors.
  • 1822 – Barlow’sches Rad: Der Engländer Peter Barlow konstruiert ein einfaches Gerät, das durch Gleichstrom in Bewegung versetzt werden kann.
  • 1831 – Elektromagnetische Induktion: Faraday erzeugt durch ein veränderliches Magnetfeld elektrischen Strom – eine grundlegende Entdeckung für Generatoren und Motoren.
  • 1831 – Parallelentwicklung in den USA: Der amerikanische Physiker Joseph Henry macht ähnliche Entdeckungen zur elektromagnetischen Induktion.
  • 1834 – Praxisreifer Elektromotor: Der deutsch-russische Erfinder Moritz Hermann von Jacobi entwickelt den ersten praxistauglichen Elektromotor und betreibt damit ein elektrisch angetriebenes Boot.
  • 1837 – Erstes Patent: Der Amerikaner Thomas Davenport erhält das erste Patent für einen Gleichstrom-Elektromotor, den er für eine elektrische Lokomotive einsetzt.
  • 1866 – Dynamomaschine: Werner von Siemens entwickelt einen Generator nach dem Prinzip der Selbstinduktion – ein Vorläufer des modernen Gleichstrommotors.

  Der Durchbruch mit Wechselstrom und Drehstrom:

  Die ersten Motoren waren auf Batteriestrom angewiesen und damit begrenzt einsetzbar. Mit der Erfindung von Stromgeneratoren und der Nutzung von Wechselstrom änderte sich das. Doch erst mit dem Drehstrommotor begann der Siegeszug des Elektromotors in der Industrie.

  • 1888 – Nicola Tesla: Der in den USA arbeitende Erfinder meldet mehrere Patente zu mehrphasigem Wechselstrom an – Grundlage für den Drehstrommotor.
  • 1888 – Galileo Ferraris: Unabhängig von Tesla entwickelt der italienische Physiker ein Konzept für einen Drehstrommotor.
  • 1889 – Michail von Dolivo-Dobrowolsky: Der AEG-Chefkonstrukteur entwickelt den ersten Asynchronmotor mit Kurzschlussläufer. Dieser robuste und wartungsarme Motor wird bis heute in der Industrie verwendet.

  Fazit: Eine Erfindung mit vielen Vätern

  Die Erfindung des Elektromotors war ein schrittweiser Prozess über Jahrzehnte hinweg – geprägt von klugen Köpfen in Europa und den USA. Ob Faraday, Tesla, Jacobi oder Dolivo-Dobrowolsky – sie alle haben entscheidend zur Entstehung des Elektromotors beigetragen, wie wir ihn heute kennen.

  Nachhaltige Antriebslösungen von Groschopp für Ihre Applikation.

  Elektromotoren wandeln elektrische Leistung in mechanische Leistung um – mit diesem so einfachen wie genialem Prinzip können kleine Haushaltsgeräte ebenso zuverlässig betrieben werden wie große Lokomotiven. In der Industrie werden mit Elektromotoren Pumpen ebenso wie Förderbänder, Kompressoren, Ventilatoren und Gebläse betrieben, sie liefern den nötigen Antrieb für Misch-, Umformungs- oder Hubmaschinen. Dabei werden an die Motoren ganz unterschiedliche Anforderungen gestellt, die bei der Planung der Applikation berücksichtigt werden müssen. Die Groschopp AG ist einer der führenden Anbieter auf dem Gebiet elektrischer Antriebstechnik – in unserem Portfolio finden Sie von Elektromotoren bis 7 kW über Getriebe bis hin zu Reglern alles, was Sie für Ihre individuelle Antriebslösung benötigen.

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  Elektromotoren von Groschopp: Für jede Applikation der passende Kleinantrieb

  Unsere Kompetenz beginnt mit dem Elektromotor – dem Herzstück zahlreicher industrieller Antriebslösungen. Als einer der weltweit führenden Hersteller für elektrische Antriebs- und Automatisierungstechnik bieten wir Ihnen ein umfassendes Sortiment an Elektromotoren, optimal abgestimmt auf Ihre Applikation.

  • AC Motoren: Niedrige Wartungsanforderungen, lange Lebensdauer und ein sehr breites Anwendungsspektrum – das sind nur einige der Vorteile, die AC Motoren zu den gängigsten Elektromotoren in der Industrie machen. Die Induktionsmotoren von Groschopp vereinen dabei eine zuverlässig hohe Leistungsstärke mit einer robusten und kompakten Bauform und sind sowohl als Wechselstrommotoren als auch als Drehstrommotoren ausführbar. Abhängig von Ihrem Bedarf können Sie zwischen Gehäuse- und Einbaumotoren für Ihre Applikation wählen.
  • DC Motoren: Gleichstrommotoren bieten bei einem hohen Anlaufmoment einen breiten Drehzahlsteuerungsbereich sowie ein lineares Übertragungsverhalten und sind daher in vielen Haushaltsgeräten ebenso zu finden wie in elektrischen Schaltanlagen, medizintechnischen Anlagen und mehr. Neben den klassischen Bürstenmotoren in den Ausführungen Gehäuse-, Einbau- sowie permanenterregter DC-Motor bietet Groschopp diese Elektromotoren auch als BLDC Motor an, die wartungsreduzierter bei höheren Geschwindigkeiten arbeiten können.
  • Servomotoren: Servomotoren sind die richtige Wahl, wenn Sie für Ihre Applikation hohe Dynamik und Drehmomente sowie Positioniergenauigkeit benötigen. Die Servomotoren der Black Panther® Reihe von Groschopp bieten dabei verglichen mit herkömmlichen Servo-Elektromotoren eine um den Faktor 2-3 gesteigerte Leistungsdichte, eine hohe Laufruhe und ein konstantes Drehmoment. Die Silver Line Servomotoren sind dabei durch das Hygenic Design und die Ausführung in Edelstahl die Elektromotoren für besonders hohe hygienische Ansprüche.

  Alles aus einer Hand – das ist der Anspruch von Groschopp. Daher entwickeln und fertigen wir auch Getriebe und Regler an, mit denen wir für Sie passgenaue, innovative Lösungen zu einem hervorragendem Preis-Leistungsverhältnis realisieren können.

  • Getriebe: In unserem Sortiment finden Sie eine große Auswahl an Getrieben von Stirnradgetrieben über Schneckengetrieben bis hin zu Planetengetrieben. Dabei sind unsere Modelle modular aufgebaut und in verschiedenen Ausführungen (Deckel, Abtriebswellen, Fuß, Flanschen usw.) erhältlich. In Kombination mit unseren Elektromotoren erhalten Sie so Getriebemotoren, die perfekt für Ihre Anwendung geeignet sind.
  • Regler: Zur Steuerung von Drehzahlen und Drehmoment der Servomotoren für verschiedenste Anwendungen bieten wir eine Reihe von Reglern mit großem Funktionsumfang an. Neben Schranksteuerungen umfasst unser Portfolio auch dezentrale Servoregler, die individuell an Kundenbedürfnisse angepasst werden.