RS-TAMM TECHNIK
DER ELEKTROMOTOR
A. SteinbachStand 2015
KLASSE 8
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor 2.1.
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
Kommutator
Schleifkontakte
Stator
Rotor
Stator(ohne Wicklung)
Rotor
Kommutator
Schleifkontakt
3 mmLuftspalt
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor 2.2.
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
+- +- +- +- +- +-A) B) C)
Eine stromdurchflossene Spule erzeugt ein Magnetfeld.
Am Minuspol der Spannungsquelle entsteht
Am Pluspol der Spannungsquelle entsteht ______________________
Die drehbare Spule (Rotor) ist jeweils mit den leitenden Hälften der Kommutatorscheibe verlötet.Über Schleifer werden den Kommutatorscheiben Strom zugeführt. Nach jeder halben Umdrehungändert sich die Stromrichtung in der Rotorwicklung.Dadurch ändert sich auch das Magnetfeld des Rotors:
A) In dieser Lage des Kommutators (Stromwenders) ist der Nordpol des Rotors “oben”. Südpol des Stators zieht den Nordpol des Rotors an, er dreht sich “nach rechts”.
B) Die Schleifer treffen die Nut des Kommutators. Der Stromfluss zum Rotor wirdunterbrochen, das Magnetfeld des Rotors bricht zusammen. C) Wegen der Trägheitswirkung überwindet der Rotor den Totpunkt. Die Stromrichtung des Rotors wird umgepolt. Der vorherige Nordpol wird zum Südpol. Dieser wird vom Südpol des Stators abgestoßen. Die Drehung geht so kontinuierlich weiter.
______________________
Beim Elektromotorwerden die physikalischenGesetzmäßigkeitentechnisch genutzt :
________________________
________________________
________________________
________________________
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor 3.1
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
+- +- +- +- +- +-A) B) C)
Eine stromdurchflossene Spule erzeugt ein Magnetfeld.
Am Minuspol der Spannungsquelle entsteht
Am Pluspol der Spannungsquelle entsteht ______________________
Die drehbare Spule (Rotor) ist jeweils mit den leitenden Hälften der Kommutatorscheibe verlötet.Über Schleifer werden den Kommutatorscheiben Strom zugeführt. Nach jeder halben Umdrehungändert sich die Stromrichtung in der Rotorwicklung.Dadurch ändert sich auch das Magnetfeld des Rotors:
A) In dieser Lage des Kommutators (Stromwenders) ist der Nordpol des Rotors “oben”. Der Südpol des Stators zieht den Nordpol des Rotors an, er dreht sich “nach rechts”.
B) Die Schleifer treffen die Nut des Kommutators. Der Stromfluss zum Rotor wird unterbrochen, das Magnetfeld des Rotors bricht zusammen. C) Wegen der Trägheitswirkung überwindet der Rotor den Totpunkt. Die Stromrichtung des Rotors wird umgepolt. Der vorherige Nordpol wird zum Südpol. Dieser wird vom Südpol des Stators abgestoßen. Die Drehung geht so kontinuierlich weiter.
______________________
Beim Elektromotorwerden die physikalischenGesetzmäßigkeitentechnisch genutzt :
________________________
________________________
________________________
________________________
Gleichnamige Magnetpole
Sstoßen sich ab.
Ungleichnamige Magnetpole
Z ziehen sich an.
der magnetische Nordpol
der Südpol der Spule
N S N S N S
N
S
N
S
Rotor
Stator
Kommutator
Schleifkontakt
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor 3.2.
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
39,2
Biegelinietangential
Vor dem BiegenLoch aufbohren5 mm
Biegelinienmittig
5,25 5,25
5,25 5,25
3 3
Biegeliniemittig
Biegelinientangential + 3 mm
Rotor
Lagerwinkel
Stator 14 Löcher
5 Löcher
5 Löcher 2
2
1Pos. 1
Pos. 2
Pos. 3
Pos. Nr. Benennung “Abmessung” Stück
1 x Pos. 1
2 x Pos. 2
2 x Pos. 3
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor 4
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
GewindestangeM4 x 100
Plastik-Unterlag-scheibe !
Kommutator Rotor
Mutter
Mutter
Feder-ring
Feder-ring
Mutter
kontern
Kommutator
Stator(ohne Wicklung)
Rotor(ohne Wicklung)
Lagerwinkel
Schleifkontakte
40
45
Schleifkontakt
3 mm
!kontern
!
Lötöse
Rotor und Kommutator-Trennlinie müssen
gleich ausgerichtet sein
BeideSchleifkontakte
treffen dieKommutator-
Trennlinie
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor
A. Steinbach Stand 2015-02
M 3x30
Federring
1 mm
5
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor
A. Steinbach Stand 2015-02
Az Bezeichnung Best.Nr. Einzelpr. Gesamtpr.
2015 2015
1 Sperrholzplatte 120x100x12 n.n. n.n.
OPITEC Best.Nr.
n.n. Kupferlackdraht (0,3 mm) 3 kg-Spule DIN 46435 247023 3 kg 89,99 € n.n.
2 Lochstreifen einreihig, Stahl 500 mm lang 801030 0,94 € 1,88 €
Traudl-Riess
2 Federstreifen 40 mm Bohrung Ø 3 mm 19.046.5 50 St. 3,95 € 0,16 €
CONRAD
6 Linsenschrauben M4x30 mm Kreuzschlitz galv. verz. 145925-62 200 St. 6,39 € 0,19 €
1 Gewindestangen 1000 mm M4 DIN975 galv. Verz. 134757-62 1 St. 0,71 € 0,71 €
6 Sechskantmuttern M 4 Stahl galvanisch verzinkt 131609-62 100 St. 3,89 € 0,23 €
6 U-Scheiben M4 DIN 9021 Stahl verzinkt 521812-62 100 St. 1,65 € 0,10 €
2 Federringe M4 DIN 127 Federstahl gal. Verz. 521550-62 100 St. 0,59 € 0,01 €
1 Unterlegscheiben M4 DIN 125 Kunststoff 800282-62 25 St. 1,59 € 0,06 €
2 Linsenschrauben M3x30 mm Kreuzschlitz gal. Verz. 145908-62 200 St. 6,89 € 0,07 €
2 U-Scheiben M3 DIN 9021 Stahl verzinkt 521800-62 100 St. 1,28 € 0,02 €
2 Federringe M3 DIN 127 Federstahl 105625-62 100 St. 0,69 € 0,01 €
4 Sechskantmutter M3 Stahl galvanisch verzinkt 131823 - 62 100 St. 0,85 € 0,03 €
2 Lötöse 1polig für M3 Länge 12 mm 1226220-62 100 St. 2,23 € 0,04 €
n.n. Gewebeklebeband Rolle 10m x 15 mm schwarz 607761-62 1 Rolle 3,44 € n.n.
n.n. Schrumpfschlauch Ø 3 mm/1 mm Schwarz 393718-62 1 m n.n.
n.n. Schrumpfschlauch Ø 3 mm/1 mm rot 393724-62 1 m n.n.
Für 1 E-Motor zusammen 3,51 €
6
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor
A. Steinbach Stand 2015-02
Duchrmesser d des Cu-Lackdrahtes = 0,35 mm
Fläche A = = = 0,096 mm d 2
40,35 2
42••
Die maximale Stromstärke (Strombelastbarkeit)für einen 0,35 mm Ø Cu-Drahtwird mit 0,35 angegeben (s.o.) Ampère
Ù
Soll der Motor mit einer Spannung von U = 3 Volt betrieben werden,ergibt sich ein
R =U
I
=3 V
=0,35 A
8,6
Widerstand R des Drahtes
?
Für eine Spule gilt:
R =
? = (Rho) Spezifischer Widerstand
= 0,017 ?Cu
Ù mm2
•
•
ml•
A
l = Länge des Drahtes
A = Querschnittsfläche des Drahtesl =
R A•
?
Notwendige Länge des Drahtesl
l =Ù8,6 0,096 mm
2
Ù mm2•
m0,017
l = 48 m
Ø 0,35 mmSomit ergibt sich für
für den Stator ca. 20 m für den Rotor ca. 10 m
Kupferlackdraht
Berechnung der Länge des Spulendrahtes für Stator und Rotor
Mit 48 m Spulendrahtlänge reicht der Wicklungsraum bei diesemMotor-Modell nicht aus.Da der Motor keiner Dauerbelastung ausgesetzt ist, kann man einenStrom von 0,8 A durchaus vertreten:
3 V
0,8 AR = = 3,7 Drahtlänge l = m = ca. 21 m Ù
3,7 0,09
0,017
•
Ø 0,35 mm
ð ð
Quelle: http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=2;GROUPID=4484;SEARCH=Kupferlackdraht
7.1.
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor
A. Steinbach Stand 2015-02
Duchrmesser d des Cu-Lackdrahtes = 0,28 mm
Fläche A = = = 0,06 mm d ð2
40,28 2
42••
Die maximale Stromstärke (Strombelastbarkeit)für einen 0,28 mm Ø Cu-Drahtwird mit 0,22 angegeben. Ampère
Ù
Soll der Motor mit einer Spannung von U = 3 Volt betrieben werden,ergibt sich ein
R =U
I
=3 V
=0,22 A
13,6
Widerstand R des Drahtes
?
Für eine Spule gilt:
R =
? = (Rho) Spezifischer Widerstand
= 0,017 ?Cu
Ù mm2
•
•
ml•
A
l = Länge des Drahtes
A = Querschnittsfläche des Drahtesl =
R A•
?
Notwendige Länge des Drahtesl
l =Ù13,6 0,06 mm
2
Ù mm2•
m0,017
l = 48 m
Berechnung der Länge des Spulendrahtes für Stator und Rotor
Mit 48 m Spulendrahtlänge reicht der Wicklungsraum bei diesemMotor-Modell nicht aus.Da der Motor keiner Dauerbelastung ausgesetzt ist, kann man einenStrom von 0,6 A durchaus vertreten:
3 V
0,6 AR = = 5 Drahtlänge l = m = ca. 17 m Ù
5 0,06
0,017
•
Ø 0,3 mmSomit ergibt sich für
für den Stator ca. 20 m für den Rotor ca. 10 m
Kupferlackdraht
Ø 0,28 mm
ð
Quelle: http://www.reichelt.de/index.html?ACTION=2;GROUPID=4484;SEARCH=Kupferlackdraht
7.2.
RS-TAMM TECHNIK KL. 8 ELEKTROMOTOR
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor
A. Steinbach Stand 2015-02
8
RS-TAMM TECHNIK KL. 8
Wie viel mal an der Bohrmaschine drehendamit sich auf dem Holzstab 20 m Kupferlackdraht(Stator) aufwickeln ?
Die Handbohrmaschine ist auf die „kleine Übersetzung“ eingestellt:11 Umdrehungen Holzstab = 5 Umdrehungen Bohrmaschine1 Umdrehungen Holzstab = 5:11 = 0,45 Umdrehungen Bohrmaschine
Der Holzstab hat einen = 12 mm
sein Umfang = 1,2 cm ð = 3,77 cm
1 Umdrehung mit dem Holzstab = 0,0377 m Draht
Damit sich 20 m Draht aufwickeln 20 : 0,0377 = 530 Umdrehungen mit dem Holzstab
Damit sich 10 m Draht aufwickeln 10 : 0,0377 = 265 Umdrehungen mit dem Holzstab
Ø
•1 Umdrehung Stab = 0,45 Umdrehungen Maschine
530 Umdreh. Stab = 530 0,45 = 240 Umdr. Maschine
•
Für den Stator-Kupferlackdraht (20 m) muss 240 mal an der Bohrmaschine gedreht werden,
1 Umdrehung Stab = 0,45 Umdrehungen Maschine
265 Umdreh. Stab = 265 0,45 = 119 Umdr. Maschine
•
Für den Rotor-Kupferlackdraht (10 m) muss 119 mal an der Bohrmaschine gedreht werden.
Bezeichnung
Maßstab Datum Name Klasse
Blatt Nr.
RS-TAMM TECHNIK
Elektromotor
A. Steinbach Stand 2015-02
Volt Note Keine NoteBenötigte Spannung Funktion
für vier Umdrehungen 6,0
Ausführung
0,9 V Rekord
2,0 1,0 1,0 3,5
2,1 1,1 1,5 3,8
2,2 1,2 2,0 4,0
2,3 1,3 2,5 4,3
2,4 1,4 3,0 4,5
2,5 1,5 3,5 4,8
2,6 1,6 4,0 5,0
2,7 1,7 4,5 5,3
2,8 1,8 5,0 5,5
2,9 1,9 5,5 5,8
3,0 2,0 6,0 6,0
3,1 2,2
3,2 2,4
3,3 2,6
3,4 2,8
3,5 3,0
3,6 3,2
3,7 3,4
3,8 3,6max. zulässige
Spannung
Benotung E-Motor
RS-TAMM TECHNIK KL. 8
9