Was ist besser, ein Gleichstrommotor mit Bürsten oder ein bürstenloser Gleichstrommotor? Deutschland

Es gibt zwei gängige Arten von Gleichstrommotoren: Bürstenmotoren und bürstenlose Motoren (oder BLDC-Motoren). Wie der Name schon sagt, verfügen bürstenbehaftete Gleichstrommotoren über Bürsten, die den Motor kommutieren und drehen, während bürstenlose Motoren die mechanische Kommutierungsfunktion durch eine elektronische Steuerung ersetzen.

Beide Motortypen basieren auf dem gleichen Prinzip der Anziehung und Abstoßung von Spulen und Permanentmagneten. Hier finden Sie eine Einführung in den Unterschied zwischen den beiden Motoren.

Die Hauptstruktur von a gebürsteter DC-Motor besteht aus Stator, Rotor und Bürsten. Es erzeugt ein Drehmoment durch ein rotierendes Magnetfeld und gibt dadurch kinetische Energie ab. Die Bürsten berühren ständig den Kommutator und reiben an ihm, wodurch die Leitung und Kommutierung während der Drehung erleichtert wird.

Bei einem Bürstenmotor besteht mechanische Reibung zwischen den Bürsten und dem Kommutator. Da es sich hierbei um elektrische Kontaktpunkte handelt, können sie normalerweise nicht geschmiert werden, sodass die Kohlebürsten regelmäßig ausgetauscht werden müssen.

Die Prinzip der magnetischen Anziehung und Abstoßung in bürstenlose Gleichstrommotoren ist das gleiche wie bei Bürstenmotoren, ihre Strukturen unterscheiden sich jedoch geringfügig. Im Gegensatz zu Bürstenmotoren, die einen mechanischen Kommutator und Bürsten verwenden, erreichen bürstenlose Motoren die Drehung des Statormagnetfelds durch einen elektronischen Kommutator, der eine aktive Steuerelektronik erfordert. Bei bürstenlosen Gleichstrommotoren erfolgt die Kommutierung durch Steuerkreise innerhalb der Steuerung, typischerweise mithilfe von Hall-Sensoren und einer Steuerung oder fortschrittlicheren Technologien wie magnetischen Encodern.

Bürstenlose Gleichstrommotoren nutzen die elektronische Kommutierung, bei der die Spulen stationär bleiben und die Magnetpole rotieren. Diese Motoren verwenden eine Reihe elektronischer Geräte, einschließlich eines Hall-Schalters SS2712, um die Position der Permanentmagnetpole zu erfassen. Basierend auf dieser Erfassung schalten elektronische Schaltkreise die Stromrichtung in den Spulen zu geeigneten Zeitpunkten um, um die Erzeugung magnetischer Kräfte in der richtigen Richtung zum Antrieb des Motors sicherzustellen. Dieses Design beseitigt die Nachteile von Gleichstrommotoren mit Bürsten.

Die folgende Tabelle bietet einen Vergleich zwischen bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) und bürstenbehafteten Gleichstrommotoren:

Obwohl bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) teurer und komplexer als bürstenbehaftete Gleichstrommotoren sind, bieten sie in anderer Hinsicht mehrere Vorteile gegenüber Bürstenmotoren:

• Bessere Drehzahl- und Drehmomenteigenschaften
• Schnelle dynamische Reaktion
• Hohe Effizienz
• Lange Lebensspanne
• Leiser Betrieb
• Größerer Geschwindigkeitsbereich

Da die Kosten für bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) und die dazugehörige Elektronik immer weiter sinken, dringen BLDC-Motoren nach und nach in Branchen vor, die traditionell von Bürstenmotoren dominiert werden. Sie werden zunehmend in Geräten, Automobilen, Luft- und Raumfahrt, Konsumgütern, medizinischen Geräten, industriellen Automatisierungsgeräten und Instrumenten eingesetzt.