Was ist der Unterschied zwischen bürstenbehaftetem und bürstenlosem Gleichstrommotor?

 

Ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor verfügt über Permanentmagnete im Außengehäuse und einen rotierenden Anker im Inneren. Die Permanentmagnete sind stationär und werden „Stator“ genannt. Der rotierende Anker enthält einen Elektromagneten und wird „Rotor“ genannt.

 

Bei einem bürstenbehafteten Gleichstrommotor dreht sich der Rotor um 180 Grad, wenn ein elektrischer Strom an den Anker angelegt wird. Um über die anfänglichen 180 Grad hinauszukommen, müssen sich die Pole des Elektromagneten umdrehen. Kohlebürsten berühren den Stator, wenn sich der Rotor dreht. Dadurch wird das Magnetfeld umgedreht und der Rotor kann sich um 360 Grad drehen.

 

Vorteile

Hohes Anlaufdrehmoment: Für Anwendungen, die sehr schnell auf Touren kommen müssen, ist ein drehmomentstarker Bürsten-Elektromotor die richtige Wahl. Beispielsweise ist bei Anwendungen wie Caravan-Mover ein hohes Anlaufdrehmoment unerlässlich.

 

Geringe Kosten: Gleichstrommotoren mit Bürsten sind im Vergleich zu bürstenlosen Gleichstrommotoren relativ kostengünstig in der Herstellung und Anschaffung.

 

Geeignet für Industrieumgebungen: Aufgrund ihres hohen Anlaufdrehmoments sind Bürstenmotoren auch in Industrieumgebungen eine beliebte Wahl.

 

Nachteile

Risiko eines erhöhten Wartungsaufwands: Aufgrund der Reibung auf die Kohlebürsten eines Motors kommt es mit der Zeit zu einem natürlichen Verschleiß. Daher ist es wahrscheinlicher, dass bürstenbehaftete Elektromotoren irgendeine Art von Wartung in Form einer Bürstenreinigung oder eines Bürstenaustauschs erfordern.

 

Niedrigere Drehzahl: Trotz eines hohen Anlaufdrehmoments sind Bürstenmotoren nicht so gut in der Lage, hohe Drehzahlen aufrechtzuerhalten. Dies liegt daran, dass der Betrieb eines Bürstenmotors mit konstant hoher Drehzahl dazu führen kann, dass er warm wird.

 

Was ist ein bürstenloser Gleichstrommotor?

 

Wie ein Bürstenmotor funktioniert ein bürstenloser Motor durch Wechseln der Polarität der Wicklungen im Motor. Es handelt sich im Wesentlichen um einen Inside-Out-Bürstenmotor, der Bürsten überflüssig macht. Bei einem bürstenlosen Gleichstrommotor sind die Permanentmagnete am Rotor und die Elektromagnete am Stator angebracht. Ein elektronischer Geschwindigkeitsregler (ESC) regelt oder „kommutiert“ die Ladung an die Elektromagnete im Stator, um dem Rotor eine 360-Grad-Bewegung zu ermöglichen.

 

Vorteile

Lange Lebensdauer: Bürstenlose Gleichstrommotoren haben keine Bürsten, was bedeutet, dass sie weniger Wartung erfordern als ihre Gegenstücke mit Bürsten.

 

Effizienz: Das Fehlen von Bürsten bedeutet, dass keine Geschwindigkeit verloren geht, was bürstenlose Gleichstrommotoren etwas effizienter macht, typischerweise 85–90 % im Vergleich zu ihren bürstenbehafteten Gegenstücken mit einem typischen Wirkungsgrad von 75–80 %.

 

Leiser Betrieb: Durch den Verzicht auf Bürsten laufen bürstenlose Motoren äußerst leise und haben einen besonders ruhigen Lauf. Dies ist besonders nützlich für Anwendungen, die solche Eigenschaften erfordern, wie beispielsweise Patientenlifter.

 

Nachteile

Erfordert einen Controller: Bürstenlose Gleichstrommotoren müssen an eine elektronische Geschwindigkeitsregelung (ESC) angeschlossen werden, damit Strom zu den Elektromagneten fließen kann.

 

Kosten: Aufgrund der Notwendigkeit einer Steuerung können bürstenlose Gleichstrommotoren teurer sein.