WAS IST EIN BÜRSTENMOTOR?
Ein Bürstenmotor ist ein Motor mit Schleifkontakten, den sogenannten Bürsten, die den Strom zur rotierenden Welle leiten. Sie zeichnen sich durch eine einfache und kostengünstige Konstruktion und eine einfache Drehmomentsteuerung aus. Allerdings werden die Bürsten durch die Rotation abgenutzt und müssen regelmäßig gewartet werden. Der Nachteil von Bürstenmotoren besteht darin, dass sie beim Betrieb laut sind.
Obwohl auch gewickelte Wechselstrommotoren und andere Motortypen Bürsten verwenden, bezieht sich der Begriff “Bürstenmotor” im Allgemeinen auf Gleichstrom-Bürstenmotoren.
Verwendungszwecke von Bürstenmotoren
Bürstenmotoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, von Konsumgütern bis hin zu industriellen Anwendungen. Typische Beispiele sind
Kleine Bürolüfter und PC-Lüfter
Industrieanlagen wie z. B. Kesselabzugsgebläse
Fahrmotoren für Nahverkehrszüge
Hubmotoren für Aufzüge
Da sie unter den Gleichstrommotoren die preiswertesten sind, werden sie in Kühlgebläsen für DC-Bürogeräte eingesetzt. Sie werden seit langem auch in beweglichen Geräten wie Zügen und Aufzügen eingesetzt, da sich Drehmoment und Drehzahl leicht steuern lassen.
In den letzten Jahren hat sich die Umrichtersteuerung, die ohne Bürsten auskommt und einfach zu warten ist, als Standard für die Drehmomentsteuerung in mobilen Geräten durchgesetzt. Auch bürstenlose Motoren werden immer beliebter.
Das Prinzip von Bürstenmotoren
Bürstenmotoren bestehen aus einem Rotor, einem Stator und einem Kommutator. Der Stator kann aus einer Spule oder einem Permanentmagneten bestehen.
Der Stator erzeugt immer ein Magnetfeld, und der Strom, der in der um den Rotor gewickelten Spule fließt, und das Magnetfeld des Stators erzeugen eine elektromagnetische Kraft, die den Motor in Drehung versetzt. Wichtig ist, dass die Bürsten mit dem Kommutator in Kontakt sind und dass die Stromrichtung der Spule in eine Richtung geht.
Drehmoment und Drehzahl lassen sich durch Änderung der Stromstärke steuern.
Weitere Informationen über Bürstenmotoren
1. die Lebensdauer von Bürstenmotoren
Die Lebensdauer von Bürstenmotoren beträgt im Allgemeinen einige hundert bis einige tausend Stunden. Die Lebensdauer der Bürstenmotoren selbst wird hingegen durch die Lebensdauer der Lager bestimmt und beträgt im Allgemeinen einige zehntausend bis hunderttausend Stunden.
Bürstenmotoren drehen sich durch den Wechsel zwischen abstoßenden und anziehenden Kräften zwischen Stator und Rotor. Damit sich der Rotor drehen kann, muss die Polarität der Magnetkraft je nach Drehwinkel umgeschaltet werden, und diese Aufgabe übernimmt der Kommutator.
Während der Antrieb durch das einfache Anlegen einer Gleichspannung einfach und leicht zu bedienen ist, handelt es sich bei den Bürsten um mechanische Kontakte, die sich durch die Rotation abnutzen, so dass die Lebensdauer des Motors von der Lebensdauer der Bürsten abhängt, wenn die Bürsten nicht ersetzt werden können.
2. der Unterschied zu bürstenlosen Motoren
Bürstenmotoren werden auch als Gleichstrommotoren bezeichnet, da sie problemlos mit einer Gleichstromquelle betrieben werden können. Bürstenlose Motoren hingegen werden auch als Permanentmagnet-Synchronmotoren bezeichnet. Bürstenmotoren sind einfacher zu betreiben und preiswerter als bürstenlose Motoren, wodurch sie sich für eine Vielzahl von Anwendungen eignen.
Bürstenmotoren werden in vielen Anwendungen eingesetzt, aber ihre kurze Lebensdauer aufgrund von Bürstenverschleiß ist ein Nachteil. Für einen langfristigen Einsatz ist ein Austausch der Bürsten erforderlich. Bürstenmotoren können nicht nur durch Gleichspannung, sondern auch durch PWM-Impulse gesteuert werden.
Bürstenlose Motoren hingegen verzichten auf den Kommutator und die Bürsten und verwenden Permanentmagnete im Rotor. Durch das Fehlen von Bürsten haben bürstenlose Motoren eine längere Lebensdauer, und die Lebensdauer der Lager entspricht der Lebensdauer eines bürstenlosen Motors.
Der bürstenlose Motorantrieb wird in “Rechteckantrieb” (Antrieb mit Rechteckspannung) und “Sinusantrieb” (Antrieb mit Sinusspannung) unterteilt. Während der Rechteckantrieb einen relativ einfachen Antriebsschaltkreis hat, erzeugt er während der Rotation Geräusche und Vibrationen. Der Sinuswellenantrieb hingegen hat einen komplexeren Antriebsschaltkreis, erzeugt aber weniger Geräusche und Vibrationen während der Drehung.