Das 1x1 der Elektromobilität Teil 3: Von Statoren und Rotoren: So funktioniert ein Elektromotor.
Elektrofahrzeuge erobern immer mehr Nutzungsbereiche. Doch wie funktioniert der E-Antrieb eigentlich? In unserer Serie „Das 1x1 der Elektromobilität“ verraten wir Ihnen, wie der Motor grundsätzlich funktioniert und wie sich das auf den Wirkungsgrad im Vergleich zu Verbrennern auswirkt.
Die Geschichte des E-Motors in Fahrzeugen ist fast so lang wie die des Automobilbaus selbst, denn nur zwei Jahre nach dem Benz-Motorwagen aus dem Jahr 1886 wurde der „Flecken Elektrowagen“ als vierrädrige Elektrokutsche vorgestellt. An den Grundzügen hat sich kaum etwas verändert. Der Elektromotor ist ein elektromechanischer Wandler – er erzeugt aus elektrischer Leistung eine mechanische Leistung und setzt damit die Räder in Bewegung.
Polwechsel nach jeder halben Drehung
Die wichtigsten Bauteile heißen Stator und Rotor. Der Stator ist fest mit dem Gehäuse verbunden. Es ist ein Dauermagnet, in dem sich ein Rotor drehen kann. Auf einer Seite befindet sich der Nord-, auf der anderen Seite der Südpol. Dazwischen bleibt Platz für den mit Kupferdraht umwickelten Rotor. Werden beide Enden des Kupferdrahtes an eine Stromquelle angeschlossen, fließt Strom und der Rotor wird zum Elektromagnet mit einem Nord- und einem Südpol. Da sich gleiche Magnetpole abstoßen, beginnt der Rotor sich zu drehen, wenn die gleichen Pole von Stator und Rotor aneinander liegen.
In diesem Augenblick wird der Rotor umgepolt. Das geschieht jeweils nach einer 180-Grad-Drehung. Aus dem Plus-Pol wird ein Minus-Pol und umgekehrt. Nach einer weiteren halben Drehung erfolgt der nächste Polwechsel.
Beim Wirkungsgrad liegt der E-Motor klar vorn
Durch den vergleichsweise simplen Aufbau kommen Elektromotoren mit wesentlich weniger Bauteilen aus als klassische Verbrenner und sind oft weniger wartungsintensiv. Auch beim Wirkungsgrad liegt der E-Antrieb klar vorn. Bei der Elektrovariante werden rund 64 Prozent der zugeführten Energie in Bewegung umgesetzt. Beim Benziner sind es nur 20 Prozent, moderne Diesel schaffen immerhin bis zu 40 Prozent.
Im vierten Teil unserer Serie stellen wir Ihnen verschiedene Ladeoptionen vor.