Was ist ein bürstenloser Motor?
Ein bürstenloser Gleichstrommotor (auch als BLDC-Motor oder BL-Motor bezeichnet) ist ein elektronisch kommutierter Gleichstrommotor, der keine Bürsten aufweist. Die Steuerung liefert Stromimpulse an die Motorwicklungen, die die Drehzahl und das Drehmoment des Synchronmotors steuern.
Diese Motortypen sind hocheffizient bei der Erzeugung eines großen Drehmoments über einen großen Drehzahlbereich. In bürstenlosen Motoren drehen sich Permanentmagnete um einen festen Anker und überwinden das Problem, Strom an den Anker anzuschließen. Die Kommutierung mit Elektronik hat einen großen Umfang an Fähigkeiten und Flexibilität. Sie sind bekannt für einen reibungslosen Betrieb und Haltemoment im Stillstand.
Wie funktioniert ein bürstenloser Motor?
Bevor Sie die Funktionsweise eines bürstenlosen Gleichstrommotors erklären, ist es besser, die Funktion eines Bürstenmotors zu verstehen. In Bürstenmotoren befinden sich außen Permanentmagnete und innen befindet sich ein sich drehender Anker, der einen Elektromagneten enthält. Diese Elektromagnete erzeugen beim Einschalten der Stromversorgung ein Magnetfeld im Anker und helfen, den Anker zu drehen.
Die Bürsten ändern die Polarität des Pols, um die Drehung des Ankers aufrechtzuerhalten. Das grundlegende Funktionsprinzip für den gebürsteten DC-Motor und für schwanzlosen DC-Motor sind selbe d.h. interne Wellenpositionsrückmeldung.
Bürstenloser Gleichstrommotor hat nur zwei Grundteile: Rotor und Stator. Der Rotor ist der rotierende Teil und hat Rotormagnete, während der Stator der stationäre Teil ist und Statorwicklungen enthält. Bei BLDC sind Permanentmagnete im Rotor angebracht und bewegen die Elektromagnete zum Stator. Die Hochleistungstransistoren werden verwendet, um Elektromagnete für die Wellenwindungen zu aktivieren. Der Controller führt die Stromverteilung unter Verwendung einer Festkörperschaltung durch.
Arten von Bürstenlosen DC Motoren
Im grunde, BLDC sind von zwei arten, eine ist äußere rotor motor und andere ist innere rotor motor. Der grundlegende Unterschied zwischen den beiden ist nur in der Gestaltung, ihre Arbeitsprinzipien sind gleich.
Innenläuferbauweise
Bei einer Innenläuferbauweise befindet sich der Rotor im Zentrum des Motors und die Statorwicklung umgibt den Rotor. Da sich der Rotor im Kern befindet, isolieren Rotormagnete die Wärme im Inneren nicht und die Wärme wird leicht abgeführt. Aus diesem grund, inner rotor entwickelt motor produziert eine große menge an drehmoment und gültig verwendet.
Außenläuferbauweise
Bei der Außenläuferbauweise umgibt der Rotor die Wicklung, die sich im Kern des Motors befindet. Die Magnete im Rotor fangen die Wärme des Motors im Inneren auf und lassen sich nicht vom Motor ableiten. Ein solcher Motor arbeitet mit einem niedrigeren Nennstrom und hat ein geringes Rastmoment.
Vorteile des bürstenlosen Gleichstrommotors
Die Vorteile eines BLDC-Motors sind:
- Bürstenlose Motoren sind effizienter, da ihre Geschwindigkeit durch die Frequenz bestimmt wird, mit der Strom zugeführt wird, nicht durch die Spannung.
- Da keine Bürsten vorhanden sind, ist der mechanische Energieverlust durch Reibung geringer, was die Effizienz erhöht.
- Der BLDC-Motor kann unter allen Bedingungen mit hoher Geschwindigkeit betrieben werden.
- Es gibt keine Funken und viel weniger Lärm während des Betriebs.
- Für eine präzisere Steuerung könnten weitere Elektromagnete am Stator verwendet werden.
- BLDC-Motoren beschleunigen und verlangsamen leicht, da sie eine geringe Rotorträgheit aufweisen.
- Es ist hohe leistung motor, dass bietet große drehmoment pro kubikzoll über eine große sped klingelte.
- BLDC motoren tun nicht haben pinsel, die machen es mehr zuverlässige, hohe lebensdauer erwartungen, und wartungsfreien betrieb.
- Es gibt keine ionisierenden Funken vom Kommutator, und elektromagnetische Störungen werden ebenfalls reduziert.
- Für die Innenkühlung sind solche durch Leitung gekühlten Motoren ohne Luftstrom erforderlich.
Nachteile bürstenloser Gleichstrommotoren
Die Nachteile eines BLDC-Motors sind:
- BLDC motor kosten mehr als eine gebürstet DC motor.
- Die begrenzte hohe Leistung könnte dem BLDC-Motor zugeführt werden, da sonst zu viel Wärme die Magnete schwächt und die Isolierung der Wicklung beschädigt werden kann.