Bürstenlose Gleichstrommotoren sind in industriellen Anwendungen auf der ganzen Welt verbreitet. Auf der grundlegendsten Ebene gibt es gebürstete und bürstenlose Motoren sowie Gleichstrom- und Wechselstrommotoren. Bürstenlose Gleichstrommotoren enthalten, wie Sie sich vorstellen können, keine Bürsten und verwenden einen Gleichstrom.
Diese Motoren bieten viele spezifische Vorteile gegenüber anderen Arten von Elektromotoren, aber was genau ist ein bürstenloser Gleichstrommotor, wenn er über die Grundlagen hinausgeht? Wie funktioniert es und wofür wird es angewendet?
Wie ein bürstenloser Gleichstrommotor funktioniert
Es hilft oft zu erklären, wie ein bürstenloser Gleichstrommotor zuerst funktioniert, da sie einige Zeit verwendet wurden, bevor bürstenlose Gleichstrommotoren verfügbar waren. Ein gebürsteter DC-Motor hat Dauermagnete auf der Außenseite seiner Struktur, mit einem spinnenden Anker auf der Innenseite. Die Permanentmagnete, die außen stationär sind, werden als Stator bezeichnet. Der Anker, der sich dreht und einen Elektromagneten enthält, wird Rotor genannt.
Bei einem bürstenbehafteten Gleichstrommotor dreht sich der Rotor um 180 Grad, wenn ein elektrischer Strom zum Anker geleitet wird. Um weiter zu gehen, müssen die Pole des Elektromagneten kippen. Wenn sich der Rotor dreht, nehmen die Bürsten Kontakt mit dem Stator auf, drehen das Magnetfeld um und lassen den Rotor um volle 360 Grad drehen.
Ein bürstenloser Gleichstrommotor wird im Wesentlichen umgedreht, sodass keine Bürsten mehr erforderlich sind, um das elektromagnetische Feld umzudrehen. Bei bürstenlosen Gleichstrommotoren befinden sich die Permanentmagnete am Rotor und die Elektromagnete am Stator. Ein Computer lädt dann die Elektromagnete im Stator auf, um den Rotor um volle 360 Grad zu drehen.
Wofür werden bürstenlose Gleichstrommotoren verwendet?
Bürstenlose Gleichstrommotoren haben typischerweise einen Wirkungsgrad von 85-90%, während bürstenbehaftete Motoren normalerweise nur 75-80% effizient sind. Bürsten verschleißen schließlich und verursachen manchmal gefährliche Funken, was die Lebensdauer eines Bürstenmotors einschränkt. Bürstenlose Gleichstrommotoren sind leise, leichter und haben eine viel längere Lebensdauer. Weil Computer den elektrischen Strom steuern, können schwanzlose DC-Motoren viel genauere Bewegungssteuerung erzielen.
Aufgrund all dieser Vorteile werden bürstenlose Gleichstrommotoren häufig in modernen Geräten eingesetzt, bei denen ein geringes Rauschen und eine geringe Wärmeentwicklung erforderlich sind, insbesondere in Geräten, die kontinuierlich laufen. Dies kann Waschmaschinen, Klimaanlagen und andere Unterhaltungselektronik umfassen. Sie können sogar die Hauptstromquelle für Serviceroboter sein, die aus Sicherheitsgründen eine sehr sorgfältige Kraftkontrolle erfordern.
Bürstenlose Gleichstrommotoren bieten mehrere deutliche Vorteile gegenüber anderen Arten von Elektromotoren, weshalb sie ihren Weg in so viele Haushaltsgegenstände gefunden haben und ein wichtiger Faktor für das Wachstum von Servicerobotern innerhalb und außerhalb des Industriesektors sein können.
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