Wendepolwicklung

Die Wendepolwicklung ist ein Bauteil in Gleichstrommaschinen. Sie wirkt der Ankerrückwirkung, die eine Verschiebung der neutralen Zone bewirkt, entgegen. Sie finden in der Regel nur bei größeren elektrischen Maschinen ab ca. 1 kW Anwendung, die mit unterschiedlicher Belastung betrieben werden.

Das vom Hauptpol erzeugte Magnetfeld ist so gerichtet, dass die Magnetfeldlinien vom Nord- zum Südpol gerichtet sind. Die Kohlebürsten sind bei einer elektrischen Maschine so angeordnet, dass sie genau senkrecht zu den Magnetfeldlinien des Hauptpoles stehen. Man spricht dabei von der "neutralen Zone". Neutrale Zone deshalb, weil in diesem Bereich keine Induktionsspannungen entstehen. Da die Kohlebürsten an einem Kollektor mindestens immer zwei Lamellen des Kollektors kurzschließen, tritt in der neutralen Zone kein Bürstenfeuer auf, da keine Induktionsspannung entsteht.

Die stromdurchflossene und fortwährend fortbewegte Ankerwicklung der Maschine bildet jedoch mit dem Magnetfeld des Hauptpoles (Ständerwicklung) ein resultierendes Feld, das nicht mehr exakt senkrecht zur "idealen" neutralen Zone verläuft. Das hat zur Folge, dass jetzt eine Induktionsspannung entsteht, bei der durch das Kurzschliessen der Lamellen vom Kollektor durch die Kohlebürsten ein Strom fließt und dabei ein Bürstenfeuer verursacht. Man spricht hierbei auch von einer Ankerrückwirkung. Der Funkenschlag des Bürstenfeuers korrodiert sowohl die Kollektorlamellen als auch die Schleifkohlenbürsten und verursacht daneben auch Funkstörungen.

Mit Hilfe einer Wendepolwicklung, die in Reihe zur Ankerwicklung geschaltet ist, kann die Verschiebung der neutralen Zone korrigiert werden. Die Wendepolwicklung ist so angebracht, dass sie sich im Ständergehäuse ebenfalls in der "idealen" neutralen Zone befindet. Da die Stärke der Verschiebung der neutralen Zone vom Ankerstrom abhängig ist und auch von deren Stromrichtung, ist die Wendepolwicklung so in Reihe zum Anker geschaltet, dass sie dem Ankermagnetfeld entgegen wirkt. Die Ankerwicklung befindet sich dabei zwischen den beiden Wicklungsteilen einer Wendepolwicklung. Durch die Wendepolwicklung wird nun das resultierende Gesamtmagnetfeld aus Hauptpol- und Ankermagnetfeld so beeinflusst, dass im Bereich der neutralen Zone die Magnetfeldlinien wieder senkrecht verlaufen und somit keine Induktionsspannung entsteht.

Die Ankerrückwirkung bewirkt allerdings auch eine Verzerrung des Hauptpolfeldes, die aber durch eine Kompensationswicklung korrigiert werden kann.

Literatur

• Hans Günter Boy, Horst Flachmann, Otto Mai: Die Meisterprüfung Elektrische Maschinen und Steuerungstechnik. 4. Auflage, Vogel Buchverlag, Würzburg, ISBN 3-8023-0725-9
• Günter Springer: Fachkunde Elektrotechnik. 18.Auflage, Verlag Europa-Lehrmittel, Wuppertal, 1989, ISBN 3-8085-3018-9