Bild 01: Anwendung von DC-Motoren in der Intralogistik. (Quelle: nantachat@shutterstock.com_1113780125)
Bei permanent erregten Gleichstrommotoren handelt es sich um eine spezielle Art dieser Geräte, bei denen der Rotor durch eine stetig vorhandene Magnetfeldquelle erregt wird. Diese Motoren sind durch eine hohe Leistungsdichte, ein breites Drehzahlregelungsspektrum und eine gute Regelbarkeit gekennzeichnet. Die Gleichstrommotoren werden in verschiedenen Anwendungen eingesetzt, beispielsweise der Automobilindustrie, Robotik, Intralogistik, Luft- und Raumfahrt sowie Industrieautomation.
Der englische Begriff für Gleichstrom lautet „direct current“, kurz DC. Ein DC-Motor wandelt Gleichstrom in mechanische Energie um. Als Stator des DC-Motors fungiert ein Dauermagnet. In den Rotor wird Gleichstrom geleitet. Dabei entstehen Magnetfelder, die von den Magnetpolen des Stators jeweils abgestoßen oder angezogen werden. Bürstenbehaftete Gleichstrommotoren verfügen über einen Kommutator, der die Stromrichtung bei jeder halben Umdrehung umpolt und so ein unidirektionales Drehmoment erzeugt. Aus dieser Kraft ergibt sich die Bewegung des DC-Motors. Der Kommutator kehrt die Flussrichtung des Stroms und damit die Polarität der Magnetfelder ständig um. Auf diese Weise kann aus der einmaligen Anziehung und Abstoßung der Pole eine durchgängige Rotation resultieren. Der Strom wird durch einen Schleifkontakt, die sogenannten Bürsten, auf den Rotor übertragen. Bürstenbehaftete Gleichstrommotoren sind noch heute weit verbreitet in der Industrie. Wie bereits erwähnt, umfassen sie Schleifkontakte, als „Bürsten“ bezeichnet, die dafür sorgen, dass der Motor in eine Richtung rotiert. Die Geschwindigkeit lässt sich über die Betriebsspannung oder die magnetische Feldstärke anpassen (Bild 2).