Ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor verwendet einen Anker, der als bipolarer Elektromagnet fungiert. Ein Kommutator ist ein mechanischer Drehschalter, der die Stromrichtung zweimal pro Zyklus umkehrt. Im Gegensatz dazu verwenden bürstenlose Motoren Permanentmagnete als Außenrotoren. Und bürstenlose Gleichstrommotoren haben keine Bürsten, was bedeutet, dass sie weniger Wartung erfordern und etwas effizienter sind als Bürstenmotoren.
Was ist ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor?
Ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor hat einen Permanentmagneten im Inneren seines Außenkörpers und einen rotierenden Anker im Inneren. Permanentmagnete sind ortsfest und werden „Statoren“ genannt. Der rotierende Anker enthält einen Elektromagneten, den sogenannten „Rotor“.
Bei einem bürstenbehafteten Gleichstrommotor dreht sich der Rotor um 180 Grad, wenn Strom an den Anker angelegt wird. Um die anfänglichen 180 Grad zu überschreiten, muss der Magnetpol des Elektromagneten umgedreht werden. Während sich der Rotor dreht, berührt die Kohlebürste den Stator und dreht das Magnetfeld um, wodurch sich der Rotor um 360 Grad dreht.
Vorteil
Hohes Anlaufdrehmoment: Für Anwendungen, die eine schnelle Beschleunigung erfordern, sind Bürstenmotoren mit hohem Drehmoment Ihre Wahl. Beispielsweise ist bei Anwendungen wie Wohnwagentransportern ein hohes Anlaufdrehmoment unerlässlich.
Geringe Kosten: Im Vergleich zu bürstenlosen Gleichstrommotoren sind die Produktions- und Anschaffungskosten bürstenloser Gleichstrommotoren relativ niedrig.
Geeignet für Industrieumgebungen: Auch in Industrieumgebungen sind Bürstenmotoren aufgrund ihres hohen Anlaufdrehmoments eine beliebte Wahl.
Mangel
Erhöhtes Wartungsrisiko: Durch die Reibung der Motorkohlebürsten verschleißen diese mit der Zeit auf natürliche Weise. Daher ist es wahrscheinlicher, dass Bürstenmotoren irgendeine Art von Wartung in Form einer Bürstenreinigung oder eines Bürstenaustauschs erfordern.
Niedrigere Drehzahl: Trotz des hohen Anlaufdrehmoments können Bürstenmotoren keine hohen Drehzahlen halten. Dies liegt daran, dass eine Bürstenmaschine, die mit konstant hoher Geschwindigkeit läuft, zu einer Erwärmung führt.
Was ist ein bürstenloser Gleichstrommotor?
Wie Bürstenmotoren funktionieren auch bürstenlose Motoren durch Ändern der Polarität der Wicklungen im Motor. Es handelt sich im Wesentlichen um einen Inside-Out-Bürstenmotor, der keine Bürsten benötigt. Bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor ist der Permanentmagnet am Rotor montiert, während der Elektromagnet am Stator montiert ist. Ein elektronischer Geschwindigkeitsregler (ESC) passt die elektrische Ladung des Elektromagneten im Stator an oder „kehrt“ sie um, sodass sich der Rotor um 360 Grad drehen kann.
Vorteil
Lange Lebensdauer: Bürstenlose Gleichstrommotoren haben keine Bürsten, was bedeutet, dass sie weniger Wartung erfordern als Bürstenmotoren.
Effizienz: Keine Bürste bedeutet keinen Geschwindigkeitsverlust, wodurch der bürstenlose Gleichstrommotor im Vergleich zum Bürstenmotor etwas effizienter ist, normalerweise 85–90 % Effizienz, 75–80 % Effizienz.
Leiser Betrieb: Da keine Bürste vorhanden ist, läuft der bürstenlose Motor sehr leise und besonders laufruhig. Dies ist besonders nützlich für Anwendungen, die solche Funktionen erfordern, wie zum Beispiel Patientenlifter.
Mangel
Ein Controller ist erforderlich: Ein bürstenloser Gleichstrommotor muss an eine elektronische Geschwindigkeitsregelung (ESC) angeschlossen werden, um Strom zum Elektromagneten zu leiten.
Kosten: Bürstenlose Gleichstrommotoren können aufgrund der Notwendigkeit einer Steuerung teurer sein.
