Bürstenlose Motoren vs. Bürstenmotoren: Was ist der Unterschied?

Der Markt für Motoren und Motorsteuerungen floriert in vielen Bereichen, insbesondere wenn es um Kraftfahrzeuge und Robotik geht. Darüber hinaus besteht eine hohe Nachfrage nach Motoren mit sowohl kompakter Größe als auch effizienter Leistung. Für verschiedene Szenarien können Bürstenmotoren, bürstenlose Motoren oder eine Kombination aus beiden gewählt werden. Die meisten Motoren arbeiten nach dem Faraday’schen Induktionsgesetz, aber es gibt entscheidende Unterschiede zwischen der Art und Weise, wie bürstenlose Motoren und (mit Gleichstrom betriebene) Bürstenmotoren verwendet und eingesetzt werden.

Bürstenlose Motoren vs. Bürstenmotoren (Gleichstrom)

Definition

Was sind Bürstenmotoren?

Ein Bürstenmotor sorgt für die erforderliche Drehzahlregelung, angetrieben durch Gleichstrom. Der Bürsten-Gleichstrommotor ist ein intern kommutierter Elektromotor, der für den Betrieb an einer Gleichstromquelle ausgelegt ist. Es besteht in der Regel aus sechs verschiedenen Komponenten: einer Achse, einem Anker/Rotor, einem Kommutator, einem Stator, Magneten und Bürsten. Der Bürsten-Gleichstrommotor bietet einen stabilen und kontinuierlichen Strom und verwendet Ringe, um einen Magnetantrieb zu versorgen, der den Anker des Motors antreibt. Die Drehzahl von Bürsten-Gleichstrommotoren kann durch Änderung der Betriebsspannung oder der Stärke des Magnetfeldes verändert werden. Je nach Anschluss des Feldes an die Stromversorgung können die Drehzahl- und Drehmoment-Eigenschaften eines Bürstenmotors so verändert werden, dass es eine konstante Drehzahl oder eine Drehzahl liefert, die umgekehrt proportional zur mechanischen Belastung ist. Weil die Bürsten verschleißen und ausgetauscht werden müssen, haben bürstenlose Gleichstrommotoren mit leistungselektronischen Geräten in vielen Szenarien die Bürstenmotoren ersetzt.

Was sind bürstenlose Motoren?

Ein bürstenloser Motor (BLDC-Motor oder bürstenloser Gleichstrom-Elektromotor), auch bekannt als elektronisch kommutierter Motor (ECM- oder EC-Motor) oder synchroner Gleichstrommotor, ist Synchronmotor, der mit Gleichstrom (DC) betrieben wird. Der Aufstieg der bürstenlosen Motoren begann in den frühen 1960er Jahren mit dem Aufkommen des Leistungsdimmers. Doch erst in den 1980er Jahren begann der bürstenlose Motor wirklich an Bedeutung zu gewinnen. Die größere Verfügbarkeit von Permanentmagneten in Kombination mit Hochspannungstransistoren hat es diesem Motortyp ermöglicht, genauso viel Leistung zu erbringen wie Bürstenmotoren. Bürstenlose Motoren werden in den letzten drei Jahrzehnten fortwährend optimiert und haben die Art und Weise der Herstellung von effizienten Bohrwerkzeugen verändert. Im Gegenzug profitieren die Kunden von wichtigen Vorteilen, die mit einer Vielzahl von reduzierten Wartungsanforderungen verbunden sind.

Merkmal: Bürsten-Gleichstrommotoren vs. bürstenlose Gleichstrommotoren

Bürstenmotoren:

• Dank der einfachen Konstruktion wird kein teurer Regler benötigt。
• Die verständliche Konstruktionstechnik ermöglicht eine einfache Bedienung und schnelle Installation.
• Wenn das Feld durch Permanentmagnete erzeugt wird, spricht man bei Bürsten-Gleichstrommotoren von Permanentmagnet-Gleichstrommotoren (PMDC), die kostengünstig und zuverlässig sind.
• Im Vergleich zu bürstenlosen Gleichstrommotoren (BLDC-Motoren) erhalten sie für die eingesetzte elektrische Leistung eine relativ geringe mechanische Leistung.

Bürstenlose Motoren:

• Bürstenlose Motoren gelten als energieeffizienter als Bürstenmotoren, weil sie im Vergleich zu Bürstenmotoren mehr elektrische Leistung in mechanische Leistung umwandeln können, hauptsächlich aufgrund der fehlenden Reibung der Bürsten. Der verbesserte Wirkungsgrad ist im Leerlauf- und Niederlastbereich der Motorkennlinie am höchsten.
• Bei gleicher mechanischer Arbeitsleistung sind bürstenlose Motoren in der Regel kleiner als Bürstenmotoren. Sie sind aufgrund der idealen thermischen Eigenschaften immer kleiner als Wechselstrom-Asynchronmotoren. Sie verbrauchen weniger Rohstoffe für die Produktion und sind damit freundlicher für die Umwelt.
• Kompakte Größe für komfortablen Einsatz.
• Höherer Drehzahlbereich und geringere elektrische Geräuschentwicklung.
• Die Lebensdauer ist noch länger. Der Verzicht auf Bürsten eliminiert Probleme, die mit Überhitzung und Ausfällen im Zusammenhang stehen. Deswegen ist die Lebensdauer von bürstenlosen Motoren abhängig von den Lagern.
• Die Kosten für einen bürstenlosen Gleichstrommotor sind im Vergleich zu einem Bürsten-Gleichstrommotor vergleichsweise höher. Außerdem erhöht die elektronische Steuerung auch die Kosten für die gesamte Einrichtung.

Anwendungen: Was ist für Ihr Szenario geeignet?

Wenn wir Bürstenmotoren und bürstenlosen Motoren miteinander vergleichen, neigen wir dazu, dass der eine besser ist als der andere. Aber die Wahrheit ist, dass es keine Standardantwort gibt. Es hängt von Ihrem Projekt sowie der Art und Weise ab, wie Sie die Effizienz Ihres Gebäudes steigern wollen. Sowohl Bürstenmotoren als auch bürstenlose Motoren sind ideal für verschiedene Arten von Projekten, deswegen ist es sehr wichtig, die Unterschiede und Zwecke der beiden zu lernen.

Projekte, für die Bürstenmotoren geeignet sind:

• Projekte mit einem Verfallsdatum: Viele Maschinenprojekte sind zeitlich begrenzt, weshalb Bürstenmotoren immer noch so weit verbreitet sind. In Anbetracht des Projektumfangs ist es oft sinnvoll, sich für die kostengünstigere Option zu entscheiden, die dennoch ausreichend effizient ist.
• Projekte mit einem knappen Budget; Lärm ist kein Thema: Bürstenmotoren verursachen mehr Geräusche als bürstenlose Motoren. Fabrikmaschinen, bei denen Geld für die Ausrüstung gespart werden kann, können mit Bürstenmotoren verbunden werden, weil die Ausrüstung nicht unbedingt leise laufen muss.

Projekte, für die bürstenlose Motoren geeignet sind:

• Langfristige Projekte: Bei langfristigen Projekten bedeutet die Wahl eines bürstenlosen Motors weniger Wartungsaufwand und eine geringere Wahrscheinlichkeit für eventuelle Ausfälle und Ersatzbeschaffungen.
• Projekte, bei denen Lärm nicht akzeptabel ist: Weil der Strom ohne Bürsten geleitet wird, gibt es weniger Bewegungsgeräusche während des Betriebs. Bürstenlose Motorgeräte werden häufig in der Medizintechnik, in Kraftfahrzeugen und Robotern eingesetzt, so dass die Geräuschbelästigung relativ gering ist.
• Zeitkritische Projekte: Bürstenlose Motoren können über eine kürzere Zeitspanne effizienter arbeiten. Es liegt daran, dass die bei den bürstenlosen Motoren eingesetzte Technologie dafür sorgt, dass sie weniger Strom verbrauchen, während ihr Energieertrag steigt. Bürstenlose Motoren sind einfach effizienter.

ZHAOWEI produziert Getriebe sowohl für Bürstenmotoren als auch für bürstenlose Motoren, die die Drehzahl reduzieren und das Drehmoment erhöhen. ZHAOWEI bietet auch einen Individualisierungsservice auf Basis von Kundenspezifikationen an.