Ein Gleichstrommotor wird mit Gleichstrom betrieben. Schließt man eine Batterie an, dreht er sich. Kehrt man die Polarität um, dreht er sich in die andere Richtung. Diese Einfachheit machte Gleichstrommotoren zu den ersten praktischen Elektromotoren und macht sie bis heute in vielen Bereichen einsetzbar, von Spielzeug bis hin zu Robotergelenken.

Der Bürsten-Gleichstrommotor nutzt einen mechanischen Kommutator, um die Stromrichtung in den Wicklungen umzuschalten. Er ist kostengünstig und einfach zu steuern, unterliegt aber dem Verschleiß. Der bürstenlose Gleichstrommotor ersetzt den Kommutator durch elektronische Schaltungen. Er ist langlebiger, läuft kühler und liefert bei gleicher Baugröße ein höheres Drehmoment. Bürstenlose Motoren dominieren moderne Robotik, Drohnen und Elektrofahrzeuge.

Eigenschaften von Gleichstrommotoren

• Die Geschwindigkeit ist proportional zur Spannung.
• Das Drehmoment ist proportional zum Strom.
• Bürstenmotoren: einfach, günstig, wartungsanfällig.
• Bürstenlose Motoren: effizient, langlebig, benötigen einen Controller.
• Getriebe tauschen Geschwindigkeit gegen Drehmoment.

Die Steuerung ist unkompliziert. Die Pulsweitenmodulation variiert die mittlere Spannung, um die Drehzahl einzustellen. Eine H-Brücke ermöglicht die Richtungsumkehr. Encoder liefern Positionsrückmeldung für die Regelung. Der Gleichstrommotor ist zwar nicht glamourös, aber er ist das Arbeitstier der Bewegung. Jedes Robotergelenk, jedes Förderband, jedes elektrische Fenster im Auto ist auf ihn angewiesen. Zu verstehen, wie er funktioniert, ist grundlegend für jeden, der Maschinen baut, die sich bewegen.