Wendepol

Ein Wendepol ist ein kleiner Hilfsmagnét oder Polschuh, der auf dem Ständer einer Gleichstrommaschine montiert ist und sich im magnetischen Spalt zwischen den Hauptfeldpolen befindet. Seine Aufgabe besteht darin, ein lokalisiertes Magnetfeld zu erzeugen, das die durch die Ankerquermagnetisierung verursachte Feldverzerrung ausgleicht und dadurch die Kommutierung verbessert sowie das Funkenerosionsverhalten an den Bürsten reduziert.

In einem Gleichstrommotor oder Generator erzeugt der Ankerstrom sein eigenes Magnetfeld, das das Hauptfeld überlagert und verzerrt. Diese Verzerrung, bekannt als Ankerquermagnetisierung, verschiebt die neutrale Zone und führt dazu, dass die vom Kommutator geschalteten Leiter ungleichmäßige Feldlinien durchschneiden. Das Ergebnis sind ungleichmäßige Spannungsinduktionen in den Schaltspulen, was zu Funkenerosion, Lichtbogenbildung und Bürstenverschleiß führt. Der Wendepol erzeugt ein Ausgleichsfeld, das diese Feldlinien in der Kommutierungszone gerade richtet und es den Bürsten ermöglicht, die Spulen zu schalten, wenn die induzierte Spannung in diesen Spulen nahezu null ist.

Konstruktion und Polarität

Wendepole sind schmäler als die Hauptpole und sind mit wenigen Windungen versehen, die typischerweise in Reihe mit dem Ankerkreislauf geschaltet sind. Diese Schaltung ist entscheidend: Die Wendepolwicklung führt den gleichen Strom wie der Anker, sodass ihre Feldstärke mit der Last zu- und abnimmt. Die Polarität jedes Wendepols ist entgegengesetzt zu dem Hauptpol, neben dem er angebracht ist. In einer vierpoligen Maschine mit Nord- und Südhauptpolen werden die dazwischenliegenden Wendepole in entgegengesetztem Sinne magnetisiert, um das erforderliche Ausgleichsfeld zu erzeugen.

Die Wirksamkeit eines Wendepols hängt von seiner Feldstärke, Breite und Anordnung ab. Der Luftspalt zwischen dem Wendepol und dem Anker muss gleichmäßig und klein genug sein, um eine ausreichende Felddurchdringung zu gewährleisten. Wendepole sind in den meisten handelsüblichen Gleichstrommaschinen ab einer Leistung über Bruchteilen von Kilowatt Standard, wobei deren Fehlen oder schlechte Auslegung zu erheblichen Kommutierungsproblemen führen kann. Schlechte Kommutierung äußert sich durch starke Bürstenfunkenbildung, Ansammlung von Kohlestaub, verbrannte Kommutatorlamellen und letztlich verkürzter Lebensdauer von Bürsten und Kommutator.

Wendepole werden manchmal auch Kommutierungspole oder Kommutatorbürsten genannt. Sie unterscheiden sich von Kompensationswicklungen, die in die Hauptpolschuh eingebettet sind und eine breitere Kompensation über die gesamte Polbreite bieten; viele Maschinen nutzen beide Systeme für optimale Leistung bei variabler Last.