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Zusammenfassung:
- Es gibt Gleichstrom- und Wechselstrommotoren
- Noch sind Elektromotoren nicht vollständig ausgereift
Beim Thema Antrieb von Pkws wird immer vom Elektromotor geredet. Es ist ein Motor, der elektrisch betrieben wird. Dabei wird elektrische Energie in Bewegungsenergie umgewandelt und das Auto wird auf diese Art angetrieben. Beim Verbrennungsmotor wird diese Energie durch die Verbrennung von Kraftstoff erreicht. Es gibt unterschiedliche Typen bei Elektromotoren, die aber alle unter dem Begriff Elektromotor zusammengefasst werden. Grund genug sich einen Überblick zu verschaffen, was Gleichstrommotoren und Wechselstrommotoren unterscheidet und welche für Autos geeignet sind. Neben Autos gibt es auch viele andere Geräte, die mit kleinen Elektromotoren betrieben werden. In vielen Küchengeräten finden sich Elektromotoren, die entweder mit einem Akku betrieben werden oder durch den Anschluss an ein Stromnetz.
Grundsätzliche Funktion eines Elektromotors
Das Prinzip eines Elektromotors ist bei beiden Typen gleich. Es wird bei diesen Motoren das Prinzip genutzt, dass Magneten sich je nach Ausrichtung anziehen oder abstoßen. Gleiche Pole stoßen sich ab, ungleiche ziehen sich an. Durch den elektrischen Strom kann ein nicht magnetisches Teil magnetisch gemacht werden und von der Richtung, in die der Strom fließt, wird die Polarität beeinflusst. Neben dem statischen Teil des Motors gibt es einen beweglichen Teil. Sind die zwei Pluspole einander zugewandt, dann stoßen sie sich ab und der bewegliche Teil dreht sich. Nach einer halben Umdrehung wechseln die Stromrichtung und die Polung, so kommt es zu einer weiteren halben Drehung. Durch sehr schnelle Wechsel der Stromrichtung, kommt es zu einer gleichmäßigen Drehung.
Gleichstrommotoren
Für die Mobilität sind Gleichstrommotoren kaum relevant, denn sie sind relativ groß und schwer sind. Das liegt am Wirkungsgrad. Gleichstrommotoren haben einen Wirkungsgrad von rund 40 Prozent, Wechselstrommotoren haben einen Wirkungsgrad von 80-90 Prozent. Dadurch ist ein Gleichstrommotor, der die gleiche Leistung bringt etwa doppelt so groß und schwer, wenn es sich um einen Gleichstrommotor handelt. Das höhere Gewicht ist gerade bei großen Leistungen ein hoher Nachteil, denn dadurch würde der Stromverbrauch steigen.
Elektromotoren sind in der Mobilität immer bedeutender.
Wechselstrommotoren
Wechselstrommotoren werden in Autos regelmäßig verwendet. Zu den Eigenheiten des Wechselstroms gehört es, dass die Stromrichtung sich periodisch verändert. Bei Wechselstrommotoren können hohe Drehzahlen erreicht werden. Sie haben eine sehr kompakte Bauweise. Autos von Herstellern wie BMW oder Tesla sind mit Wechselstrommotoren ausgestattet. Aber selbst der Begriff Wechselstrommotor ist nicht eindeutig, denn auch hier gibt es Unterscheidungen, die Du kennen solltest. Genauer, es gibt zwei Ausführungen:
- Synchronmotoren: Die Leistungsdichte ist enorm und der Wirkungsgrad hoch. Das bedeutet, dass die Energie, die in den Motor gesteckt wird, zu hohem Anteil in Leistung umgesetzt wird.
- Asynchronmotoren: Diese haben einen sehr geringen Verschleiß, bei einer hohen Drehzahl. Der größte Vorteil ist aber, dass keine seltenen Erden verwendet werden müssen und so die Umwelt geschont wird.
Vorteile und Nachteile von Elektromotoren
Elektromotoren sind für die Mobilität immer bedeutender. Die Gründe liegen auf der Hand, Brennstoffe sind nicht unbegrenzt vorhanden und werden immer teurer. Außerdem belastet das Verbrennen von Energieträgern wie Kohle oder Erdöl die Umwelt. Strom kann dagegen auch umweltfreundlich durch unter Anderem Wasserkraft oder Windkraft hergestellt werden. Allerdings ist insbesondere die Batterietechnik noch nicht weit ausgereift und die Ladezeit der Batterien sind noch sehr hoch. Letzteres sorgt dafür, dass die Beliebtheit der Elektromotoren noch nicht so hoch ist, wie sie sein könnte. Dazu kommen hohe Kosten durch die Batterien und die Umweltbelastung, die durch die Inhaltsstoffe der Batterien entstehen können.
