Funktionsweise eines bürstenbehafteten Gleichstrommotors: Einfache Mechanik & zuverlässige Leistung

Ein bürstenbehafteter Gleichstrommotor wandelt elektrische in mechanische Energie um. Die gängigsten DC-Motortypen nutzen Kräfte, die durch Magnetfelder aus elektrischen Strömen erzeugt werden, um die Rotation eines mit Ausgangswelle gesicherten Rotors zu bewirken. Ein typischer bürstenbehafteter DC-Motor besteht aus Rotor, Anker, Stator und Kommutator mit Bürsten. Diese Maschine nutzt entgegengesetzte Polarität zwischen gleichen und ungleichen Polen des Elektromagneten, um den zentralen Rotor in Drehung zu halten.

Verschiedene Typen bürstenbehafteter DC-Motoren

Reihenschluss (Series Wound)

Feldwicklung ist in Reihe mit Rotorumwicklung geschaltet, Drehzahlsteuerung durch Änderung der Versorgungsspannung. Liefert hohes Anlaufdrehmoment, da Magnetfeld unter Sättigung arbeitet – Lastzunahme erhöht natürlich Feld- und Ankerstrom. Aufgrund hohen Anlaufdrehmoments 주로 in Hebezeugen, Kränen, Automobil und Kränen eingesetzt.

Nebenschluss (Shunt Wound)

Nur eine Spannungsversorgung, Feldwicklung parallel zur Rotorumwicklung geschaltet – kann erhöhtes Drehmoment liefern, ohne Drehzahl zu verringern, durch Erhöhung des Motorstroms. Mit konstanter Drehzahl und mittlerem Anlaufdrehmoment ideal für Staubsauger, Drehbänke, Schleifmaschinen, Förderbänder.

Compound-Wicklung (Compound Wound)

Kombination aus Nebenschluss- und Reihenschlussmotor – Nebenschlussfeld parallel in gleicher Polarität zum Magnetfeld geschaltet, unterstützt Anker- und Reihenschlussfeld. Mit hervorragender Drehzahlregelung bei hohen Geschwindigkeiten und hohem Anlaufdrehmoment: beste Anwendungen für Kreissägen, Verdichterantriebe, Schermaschinen, Dauerförderer.

Permanentmagnet (Permanent Magnet)

Statt Feldwicklung oder Elektromagnet wird Permanentmagnet für das nötige Magnetfeld genutzt. Durch feste Feldstärke nicht extern steuerbar. Daher meist in Servosystemen und Robotik wegen niedrigem Drehmoment und präziser Steuerung eingesetzt.

Vorteile

Niedrige Kosten

Im Vergleich zu bürstenlosen Motoren sind bürstenbehaftete Motoren generell deutlich günstiger – sie benötigen nicht viele Drähte und nutzen nur Bürsten. Damit die wirtschaftlichere Option für die meisten Unternehmen – günstiger in der Produktion.

Bürsten austauschbar zur Lebensdauerverlängerung

Zwar nur bei bestimmten Motoren anwendbar – Bürsten können ersetzt oder wiederaufbereitet werden, um Motorlebensdauer zu verlängern. Problem: Langzeitüberwachung nötig, da abgenutzte Bürsten gefährlich sein können. Worst Case: Elektromotor-Umwicklung durch Profi nötig, um Unfälle zu vermeiden.

Geeignet für extreme Betriebsumgebungen

Da keine Bordelektronik nötig, tolerieren bürstenbehaftete DC-Motoren typischerweise extreme Umgebungen. Solange Bürsten richtig gewählt und gewartet werden, halten diese Motoren lange.

Einfach zu verstehen & anzuwenden

Einfaches, günstiges Antriebsdesign macht es relativ leicht verständlich – basisbürstenbehafteter DC-Motor braucht nur zwei Drähte zwischen Motor und Stromquelle. Spart Platz für Stecker und Verkabelung in engen Situationen – reduziert Kabel- und Steckerkosten.

Die Funktionsweise eines DC-Motors zu kennen, ist wichtig für den Erhalt der Maschinenlebensdauer. Tritt Fehlfunktion oder Ausfall auf, benötigen Sie eventuell Elektromotor-Generalüberholung, um den Gesundheitszustand zu prüfen. Ist er top – gute Nachrichten. Wenn nicht – Reparatur planen oder kompletten Austausch vornehmen.