Entwicklungsperspektiven von BLDC-Motoren

Bürstenlose Gleichstrommotoren sind Motoren ohne Bürsten und Kommutatoren, die den Statorstrom anpassen, um ein Drehmoment basierend auf der Position der Permanentmagnete des Rotors zu erzeugen. Obwohl er als „Gleichstrom“-Motor bezeichnet wird, handelt es sich tatsächlich um einen Permanentmagnet-Synchronmotor, der Dreiphasenstrom nutzt.

Vorteile von BLDC-Motoren

Ein großer Vorteil ist die Effizienz, da diese Motoren die maximale Rotationskraft (Drehmoment) kontinuierlich regeln können. Im Gegensatz dazu erreichen Bürstenmotoren ihr maximales Drehmoment nur an bestimmten Drehpunkten. Damit ein Bürstenmotor das gleiche Drehmoment wie ein bürstenloser Motor liefern kann, sind größere Magnete erforderlich. Deshalb können auch kleine BLDC-Motoren eine beachtliche Leistung liefern.

Der zweitgrößte Vorteil ist die Kontrollierbarkeit. BLDC-Motoren können über einen Feedback-Mechanismus gesteuert werden, um genau das erforderliche Drehmoment und die erforderliche Geschwindigkeit zu liefern. Eine präzise Steuerung reduziert wiederum den Energieverbrauch und die Wärmeentwicklung und verlängert (bei batteriebetriebenem Motor) die Batterielebensdauer.

Da keine Bürsten vorhanden sind, zeichnen sich BLDC-Motoren außerdem durch eine hohe Haltbarkeit und geringe elektrische Geräusche aus. Bei Bürstenmotoren verschleißen die Bürsten und der Kommutator durch den ständigen beweglichen Kontakt, und am Kontakt entstehen auch Funken. Elektrisches Rauschen wird insbesondere durch die starken Funken verursacht, die leicht entstehen, wenn die Bürsten den Kommutatorspalt passieren. Aus diesem Grund gelten BLDC-Motoren oft als erste Wahl bei Anwendungen, bei denen elektrische Störungen vermieden werden müssen.

Wir können davon ausgehen, dass BLDC-Motoren künftig in einem breiteren Anwendungsbereich zum Einsatz kommen werden. So werden sie beispielsweise wahrscheinlich häufig zum Antrieb von Servicerobotern eingesetzt – kleinen Robotern, die Dienstleistungen in anderen Bereichen als der Fertigung erbringen. Man könnte meinen, dass Schrittmotoren für diese Art von Anwendung besser geeignet wären, bei der Impulse zur präzisen Steuerung der Positionierung verwendet werden könnten. BLDC-Motoren sind jedoch besser zur Kontrolle der Kraft geeignet. Und bei einem Schrittmotor wäre zum Halten der Position einer Struktur wie beispielsweise eines Roboterarms ein relativ großer und kontinuierlicher Strom erforderlich. Bei einem BLDC-Motor wäre lediglich ein Strom erforderlich, der proportional zur externen Kraft ist – was eine energieeffizientere Steuerung ermöglicht. BLDC-Motoren könnten auch einfache bürstenbehaftete Gleichstrommotoren in Golf- und Mobilitätswagen ersetzen. Neben ihrer besseren Effizienz ermöglichen BLDC-Motoren auch eine präzisere Steuerung – was wiederum die Batterielebensdauer weiter verlängern kann.