Berichten van 31 augustus 2026 tot 6 september 2026

Bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor, kurz BLDC-Motor, wird die Drehzahl nicht einfach durch eine feste Versorgungsspannung bestimmt. Eine zentrale Rolle übernimmt der BLDC-Treiber. Er entscheidet, wann welche Motorwicklung bestromt wird, wie viel Strom fließt und in vielen Anwendungen auch, mit welcher Drehzahl der Rotor laufen soll. Damit beeinflusst die Elektronik das Verhalten des Motors wesentlich stärker als bei einem einfachen Gleichstrommotor.

Grundlage ist die elektronische Kommutierung. Da ein BLDC-Motor keine mechanischen Bürsten besitzt, muss der Treiber die einzelnen Wicklungsphasen passend zur Rotorposition ansteuern. Dafür erhält er Informationen von Hall-Sensoren oder wertet bei sensorlosen Systemen die Gegen-EMK aus. Ändert sich die Rotorposition, schaltet der Treiber die Strompfade entsprechend um. Eine fehlerhafte Kommutierung kann nicht nur die Drehzahl begrenzen, sondern auch Vibrationen, Geräusche und zusätzliche Erwärmung verursachen.

Für die tatsächliche Drehzahl ist vor allem die wirksame Motorspannung relevant. Bei vielen Treibern wird diese über ein PWM-Signal beeinflusst. Ein höheres Tastverhältnis führt im passenden Betriebsbereich zu einer höheren mittleren Spannung an den Wicklungen. Dadurch kann der Motor gegen seine Gegen-EMK eine höhere Drehzahl erreichen. Allerdings bedeutet ein höheres PWM-Tastverhältnis nicht automatisch eine proportional höhere Drehzahl. Unter Last sinkt die Drehzahl, weil der Motor ein höheres Drehmoment benötigt und dadurch mehr Strom aufnimmt.

Auch die Stromregelung des Treibers hat einen direkten Einfluss. Wird der zulässige Phasenstrom zu niedrig eingestellt, fehlt dem Motor Drehmoment. Bei einer mechanischen Belastung kann die Drehzahl dann deutlich einbrechen. Eine zu hohe Strombegrenzung löst das Problem nicht unbedingt. Sie kann die Wicklungen, Leistungshalbleiter und Lager stärker thermisch belasten.

Bei modernen BLDC-Reglern kommt zusätzlich eine geschlossene Drehzahlregelung hinzu. Ein Drehzahlsensor oder Encoder liefert die aktuelle Geschwindigkeit an den Regler. Dieser vergleicht den Istwert mit der vorgegebenen Soll-Drehzahl und korrigiert die Ansteuerung. Wird der Motor beispielsweise durch eine höhere Last langsamer, erhöht der Regler die Ansteuerung und stellt mehr Drehmoment bereit.

Die maximale Drehzahl wird außerdem durch die Versorgungsspannung, die Wicklungscharakteristik und die elektrische Auslegung des Motors begrenzt. Ein Treiber kann einen ungeeigneten Motor nicht beliebig schneller machen. Ebenso müssen die zulässige Drehzahl des Rotors und die mechanische Belastbarkeit berücksichtigt werden.

Wer die Drehzahl eines BLDC-Motors verändern möchte, sollte deshalb nicht nur auf den PWM-Wert schauen. Versorgungsspannung, Kommutierung, Strombegrenzung, Last und Regelparameter arbeiten zusammen. Erst eine auf Motor und Anwendung abgestimmte Treibereinstellung ermöglicht einen ruhigen Lauf, ausreichendes Drehmoment und eine stabile Drehzahl.

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Der Spaltpolmotor gehört zu den einfachsten Wechselstrommotoren. Man findet ihn unter anderem in kleinen Lüftern, Pumpen, Gebläsen, Stellmechanismen und Haushaltsgeräten. Auffällig ist dabei, dass sich ein solcher Motor nach dem Einschalten nicht beliebig in beide Richtungen drehen lässt. Er besitzt eine klar ausgeprägte bevorzugte Drehrichtung. Der Grund dafür liegt nicht in einer elektronischen Steuerung, sondern in der besonderen Konstruktion des Stators.
Ein Spaltpolmotor besitzt einen Hauptpol, der teilweise von einer sogenannten Kurzschlusswindung umschlossen wird. Diese Windung besteht meist aus einem Kupferring oder einer kurzen Kupferspule und wird häufig als Spaltring bezeichnet. Wird die Statorwicklung an Wechselspannung angeschlossen, entsteht ein zeitlich veränderliches Magnetfeld. Dieses Feld durchdringt sowohl den ungeschirmten Bereich des Pols als auch den Bereich innerhalb des Spaltrings.
Im geschlossenen Kupferring wird durch die magnetische Änderung eine Spannung induziert. Dadurch fließt ein Strom in der Kurzschlusswindung, der wiederum ein eigenes Magnetfeld erzeugt. Dieses zusätzliche Feld ist gegenüber dem Magnetfeld des Hauptpols zeitlich verschoben. Genau diese Phasenverschiebung ist der entscheidende Punkt.

Dadurch baut sich das Magnetfeld nicht überall gleichzeitig auf und ab. Auf einer Seite des Pols entsteht das Magnetfeld etwas früher, auf der anderen Seite etwas später. Für den Rotor wirkt das wie ein magnetisches Feld, das sich räumlich über den Pol hinweg verschiebt. Der Rotor versucht diesem wandernden Feld zu folgen und beginnt sich in die durch die Anordnung des Spaltrings vorgegebene Richtung zu drehen.
Würde man die Versorgungsspannung einfach umpolen, ändert sich bei einem Wechselstrommotor dieser Bauart die bevorzugte Drehrichtung nicht. Der Grund ist, dass sich die Phasenlage zwischen Hauptwicklung und Kurzschlussring ebenfalls nicht in der erforderlichen Weise umkehrt. Beide Magnetfelder ändern ihre Polarität gemeinsam. Die zeitliche Verschiebung bleibt jedoch an derselben räumlichen Stelle bestehen.
Genau deshalb kann ein Spaltpolmotor nicht ohne Weiteres durch Vertauschen zweier Anschlüsse umgepolt werden. Bei vielen anderen Motorarten lässt sich die Drehrichtung durch eine gezielte Änderung der Wicklungsanschlüsse beeinflussen. Beim Spaltpolmotor müsste dagegen die räumliche Position der Kurzschlusswicklung verändert werden. Praktisch wäre das nur durch einen konstruktiven Eingriff am Stator möglich.
Ein weiterer interessanter Punkt ist das Anlaufmoment. Der Spaltpolmotor besitzt aufgrund seiner einfachen Konstruktion nur ein relativ geringes Anlaufmoment. Seine Vorteile liegen eher in niedrigen Kosten, kompakter Bauweise, geringer Wartung und unkomplizierter Stromversorgung. Für Anwendungen mit hoher Leistung oder einer häufig benötigten Drehrichtungsumkehr ist diese Motorbauart daher weniger geeignet.
Die bevorzugte Drehrichtung ist somit eine direkte Folge des magnetischen Aufbaus. Der Kupferring erzeugt keine klassische zweite Motorphase, sondern verschiebt den magnetischen Verlauf über einen Teil des Pols. Aus dieser kleinen konstruktiven Besonderheit entsteht ein schwaches Drehfeld, das den Rotor zuverlässig in eine bestimmte Richtung anlaufen lässt. Gerade diese einfache Lösung macht den Spaltpolmotor technisch interessant: Ohne Elektronik und ohne aufwendige Mehrphasenwicklung erhält man einen selbstanlaufenden Motor mit festgelegter Drehrichtung.

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