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Was ist Gegen-EMK (induzierte Gegenspannung)?

Durch elektromagnetische Induktion entstehende elektromotorische Kraft, die der verursachenden Stromänderung oder Drehung entgegenwirkt. Wird der Strom in einer Spule abrupt unterbrochen, entsteht eine hohe Spannung V = L di/dt (etwa 1000 V, wenn in einer Spule von 1 mH 1 A in 1 µs abgeschaltet wird), die den Schalter zerstören kann; deshalb leitet man sie über eine Diode oder eine Snubber-Schaltung ab. Ein Motor erzeugt eine zur Drehzahl proportionale Gegen-EMK; beim Gleichstrommotor ergibt sich die Drehzahl aus der Beziehung angelegte Spannung = Gegen-EMK + Spannungsabfall am Wicklungswiderstand.

Japanische Bezeichnung: 逆起電力

„Gegen-EMK (induzierte Gegenspannung)“ kommt in 3 Übungsfragen aus 2 Themen vor, z. B. Schaltungen der Leistungselektronik, PN-Übergang und Diode.

Fachgebiet: Schaltungen der Leistungselektronik

Jetzt üben: Fragen zu Gegen-EMK (induzierte Gegenspannung)

An einen Gleichstrommotor mit 0,5 Ω Ankerwiderstand und einer Gegen-EMK-Konstante von 0,1 V/(rad/s) werden 24 V angelegt, und der Ankerstrom beträgt 8 A. Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit der Drehung?

  1. A40 rad/s
  2. B200 rad/s
  3. C240 rad/s
Antwort und Erläuterung anzeigen

Antwort: B. 200 rad/s

Beim Gleichstrommotor ist die angelegte Spannung die Summe aus dem Spannungsabfall am Ankerwiderstand und der Gegen-EMK (V = R × I + E). Die Gegen-EMK beträgt E = 24 − 0,5 × 8 = 20 V, und aus E = K_e × ω folgt ω = 20/0,1 = 200 rad/s (etwa 1910 min⁻¹). In SI-Einheiten hat die Drehmomentkonstante denselben Wert wie die Gegen-EMK-Konstante, sodass das Drehmoment 0,1 × 8 = 0,8 N·m beträgt. Steigen Last und Strom, nimmt der Spannungsabfall am Widerstand zu und die Gegen-EMK ab, sodass die Drehzahl etwas sinkt.

„Gegen-EMK (induzierte Gegenspannung)“ in den Erläuterungen

Fragen mit „Gegen-EMK (induzierte Gegenspannung)“ (3)

  1. An einen Gleichstrommotor mit 0,5 Ω Ankerwiderstand und einer Gegen-EMK-Konstante von 0,1 V/(rad/s) werden 24 V angelegt, und der Ankerstrom beträgt 8 A. Wie groß ist die Winkelgeschwindigkeit der Drehung?
  2. Welchen Zweck hat eine parallel zu einer induktiven Last wie einer Relaisspule geschaltete Diode (Freilaufdiode)?
  3. Welche Beschreibung eines bürstenlosen Gleichstrommotors ist richtig?

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