Funktionsprinzip und Unterschied zwischen bürstenlosen
Motor und Bürstenmotor
Bürstenloser Motor: Der bürstenlose Gleichstrommotor besteht aus Motorgehäuse und Antrieb und ist ein typisches mechatronisches Produkt. Da der bürstenlose Gleichstrommotor im automatischen Steuerungsmodus arbeitet, benötigt er keine zusätzliche Startwicklung am Rotor wie ein Synchronmotor, der bei hoher Last mit variabler Frequenzdrehzahlregelung startet, und er erzeugt auch keine Schwingungen und keinen Schrittverlust, wenn sich die Last plötzlich ändert. Die Permanentmagnete von bürstenlosen Gleichstrommotoren kleiner und mittlerer Kapazität bestehen heute meist aus Seltenerd-Neodym-Eisen-Bor-Materialien (Nd-Fe-B) mit hohem magnetischem Energieniveau. Daher ist das Volumen eines bürstenlosen Motors mit Seltenerd-Permanentmagneten eine Baugröße kleiner als das von dreiphasigen Asynchronmotoren gleicher Kapazität.
Bürstenmotor: Ein Bürstenmotor ist ein rotierender Motor, der eine Bürstenvorrichtung enthält, um elektrische Energie in mechanische Energie (Motor) oder mechanische Energie in elektrische Energie (Generator) umzuwandeln. Anders als bürstenlose Motoren werden Bürstenvorrichtungen verwendet, um Spannung und Strom einzuführen oder zu entnehmen. Der Bürstenmotor ist die Basis aller Motoren. Er zeichnet sich durch schnelles Starten, rechtzeitiges Bremsen, gleichmäßige Drehzahlregelung über einen weiten Bereich und einen relativ einfachen Steuerkreis aus.
Funktionsprinzip des Bürstenmotors:
Bürstenmotoren sind die ersten Motoren, mit denen jeder in Kontakt kommt. Sie werden auch als Modell verwendet, um Elektromotoren im Physikunterricht der Mittelstufe vorzustellen. Die Hauptstruktur von Bürstenmotoren besteht aus Stator + Rotor + Bürste, die durch ein rotierendes Magnetfeld Drehmoment erzeugen und kinetische Energie abgeben. Bürste und Kommutator stehen in ständigem Kontakt und Reibung, was bei der Leitung und Phasenänderung während der Rotation eine Rolle spielt.
Bürstenmotoren verwenden mechanische Kommutierung, der Magnetpol ist stationär und die Spule rotiert. Wenn der Motor läuft, rotieren Spule und Kommutator, Magnet und Kohlebürste rotieren nicht, und die abwechselnde Änderung der Spulenstromrichtung wird durch den Kommutator und die Bürste vervollständigt, die sich mit dem Motor drehen.
Bei einem Bürstenmotor besteht dieser Vorgang darin, die beiden Stromeingangsenden jeder Spulengruppe in einem Ring nacheinander anzuordnen, sie mit Isoliermaterialien zu trennen, ein zylinderähnliches Ding zu bilden und sie mit der Motorwelle zu verbinden. Die Stromversorgung verläuft durch zwei kleine Säulen aus Kohleelementen (Kohlebürsten). Unter der Einwirkung des Federdrucks drückt es von zwei bestimmten festen Positionen aus auf zwei Punkte des ringförmigen Zylinders, wo sich der Stromversorgungseingang der Spule befindet, um eine Spulengruppe mit Strom zu versorgen.
Wenn sich der Motor dreht, werden verschiedene Spulen oder verschiedene Pole derselben Spule zu unterschiedlichen Zeiten mit Strom versorgt, sodass der NS-Pol der Spule, die das Magnetfeld erzeugt, einen geeigneten Winkelunterschied zum NS-Pol des nächstgelegenen Permanentmagnetstators aufweist. Die Magnetfelder ziehen sich gegenseitig an und stoßen sich ab, wodurch eine Kraft erzeugt wird, die den Motor zum Drehen antreibt. Die Kohlenstoffelektrode gleitet auf dem Spulenanschluss wie eine Bürste, die über die Oberfläche eines Objekts streicht, daher wird sie als Kohlenstoff-„Bürste“ bezeichnet.
Durch das Aneinandergleiten reibt die Kohlebürste, was zu Verlust führt und die Kohlebürste regelmäßig ausgetauscht werden muss; die Kohlebürste und der Spulenanschluss werden abwechselnd ein- und ausgeschaltet, es entstehen Funken, es entstehen elektromagnetische Schäden und es kommt zu Störungen elektronischer Geräte.
Funktionsprinzip des bürstenlosen Motors.
Bei bürstenlosen Motoren wird die Phasenänderungsarbeit zur Durchführung an den Steuerkreis im Controller übergeben (normalerweise Hall-Sensor + Controller, eine fortschrittlichere Technologie ist ein magnetischer Encoder).
Bürstenlose Motoren verwenden eine elektronische Kommutierung, die Spule bewegt sich nicht und der Magnetpol rotiert. Bürstenlose Motoren verwenden eine Reihe elektronischer Geräte, um die Position des Permanentmagnetpols über das Hall-Element zu erfassen. Basierend auf dieser Wahrnehmung wird die elektronische Schaltung verwendet, um die Stromrichtung in der Spule rechtzeitig umzuschalten, um sicherzustellen, dass die Magnetkraft in die richtige Richtung erzeugt wird, um den Motor anzutreiben. Die Mängel bürstenloser Motoren werden eliminiert.
Diese Schaltkreise sind Motorsteuerungen. Die Steuerung des bürstenlosen Motors kann auch einige Funktionen realisieren, die der bürstenlose Motor nicht realisieren kann, wie z. B. das Einstellen des Leistungsschaltwinkels, das Bremsen des Motors, das Umkehren des Motors, das Blockieren des Motors und die Verwendung des Bremssignals zum Stoppen der Stromversorgung des Motors. Jetzt nutzt das elektronische Alarmschloss des Batterieautos diese Funktionen voll aus.
Der bürstenlose Gleichstrommotor besteht aus dem Motorkörper und dem Antrieb und ist ein typisches mechatronisches Produkt. Da der bürstenlose Gleichstrommotor in einem automatischen Steuerungsmodus betrieben wird, wird er dem Rotor keine Startwicklung hinzufügen wie der Synchronmotor, der unter hoher Last mit variabler Frequenzdrehzahlregelung startet, und er erzeugt auch keine Schwingungen und keinen Schrittverlust, wenn sich die Last plötzlich ändert.
