Gleichstrommotor mit Bürsten: Drehrichtung links und rechts

 

Um einen Gleichstrommotor in Position oder Drehzahl zu regeln, wird der Strom bzw. die Spannung beeinflusst.

Durch Umpolen der Motorspannung kann die Drehrichtung bestimmt werden. Wenn der Motor nur in einer Richtung drehen soll, wie bei einer Pumpe, dann reicht nur ein Schalter zum ein- und ausschalten der Spannung. Das Drehmoment an der Welle ist direkt proportional zu dem Strom in den Spulen. Damit kann man direkt mit einer Stromregelung das Drehmoment des Motors regeln. Man betreibt den Motor meistens mit einer PWM-Spannung. Mit dieser PWM kann man die Spannungs- und somit auch Stromhöhe einstellen. Will man links und rechts drehen lassen, dann muss man die Spannung umkehren.

 

Die Animation links zeigt, wie man mit der sogenannten H-Brücke die Spannung und somit die Drehrichtung umkehren kann. Von den vier Schalter werden immer nur zwei schräg  entgegengesetzten Schalter eingeschaltet.

Je nach dem welche der beiden Kombinationen eingeschaltet wird, dreht sich die Spannung am Motor in der Polarität um und somit die Drehrichtung. Die beiden Schalter in Reihe dürfen niemals eingeschaltet werden, da sonst ein Kurzschluss entsteht.

Schließt man die beiden unteren Schalter, so wird der Motor besser abgebremst.

Die Schalter müssen nicht konstant eingeschaltet werden. Sie werden in der Praxis mit einer PWM überlagert, sodass man die Spannung bzw. den Strom und somit auch das Drehmoment am Motor steuern kann. Über das Drehmoment kann man indirekt die Drehzahl auch regeln. Dazu später mehr.