1. Børstet DC-motor
I børstemotorer gøres dette med en drejekontakt på motorens aksel kaldet en kommutator. Den består af en roterende cylinder eller skive, der er opdelt i flere metalkontaktsegmenter på rotoren. Segmenterne er forbundet til lederviklinger på rotoren. To eller flere stationære kontakter kaldet børster, lavet af en blød leder såsom grafit, presser mod kommutatoren og skaber glidende elektrisk kontakt med successive segmenter, når rotoren drejer. Børsterne leverer selektivt elektrisk strøm til viklingerne. Når rotoren roterer, vælger kommutatoren forskellige viklinger, og den retningsbestemte strøm påføres en given vikling, således at rotorens magnetfelt forbliver forkert justeret med statoren og skaber et drejningsmoment i én retning.
2. Børsteløs jævnstrømsmotor
I børsteløse DC-motorer erstatter et elektronisk servosystem de mekaniske kommutatorkontakter. En elektronisk sensor registrerer rotorens vinkel og styrer halvlederafbrydere såsom transistorer, der skifter strøm gennem viklingerne, enten ved at vende strømmens retning eller, i nogle motorer, ved at slukke den i den korrekte vinkel, så elektromagneterne skaber drejningsmoment i én retning. Elimineringen af glidekontakten giver børsteløse motorer mindre friktion og længere levetid; deres levetid er kun begrænset af deres lejeres levetid.
Børstede DC-motorer udvikler et maksimalt drejningsmoment, når de står stille, og det aftager lineært, når hastigheden stiger. Nogle begrænsninger ved børstede motorer kan overvindes med børsteløse motorer; de omfatter højere effektivitet og lavere modtagelighed for mekanisk slid. Disse fordele kommer på bekostning af potentielt mindre robust, mere kompleks og dyrere styreelektronik.
En typisk børsteløs motor har permanente magneter, der roterer omkring et fast anker, hvilket eliminerer problemer forbundet med at forbinde strøm til det bevægelige anker. En elektronisk controller erstatter kommutatorenheden i den børstede DC-motor, som kontinuerligt skifter fasen til viklingerne for at holde motoren i gang. Controlleren udfører lignende tidsstyret effektfordeling ved at bruge et solid-state-kredsløb i stedet for kommutatorsystemet.
Børsteløse motorer tilbyder adskillige fordele i forhold til børstede DC-motorer, herunder højt moment-til-vægt-forhold, øget effektivitet, der producerer mere moment pr. watt, øget pålidelighed, reduceret støj, længere levetid ved at eliminere erosion fra børste- og kommutatorer, samt eliminering af ioniserende gnister fra...
kommutator og en samlet reduktion af elektromagnetisk interferens (EMI). Uden viklinger på rotoren udsættes de ikke for centrifugalkræfter, og fordi viklingerne understøttes af huset, kan de køles ved ledning, hvilket ikke kræver nogen luftstrøm inde i motoren til køling. Dette betyder igen, at motorens indre kan være helt lukket og beskyttet mod snavs eller andre fremmedlegemer.
Børsteløs motorkommutering kan implementeres i software ved hjælp af en mikrocontroller, eller kan alternativt implementeres ved hjælp af analoge eller digitale kredsløb. Kommutering med elektronik i stedet for børster giver større fleksibilitet og muligheder, der ikke er tilgængelige med børstede DC-motorer, herunder hastighedsbegrænsning, mikrostep-drift til langsom og fin bevægelseskontrol og et holdemoment ved stationær drift. Styringssoftware kan tilpasses den specifikke motor, der bruges i applikationen, hvilket resulterer i større kommuteringseffektivitet.
Den maksimale effekt, der kan tilføres en børsteløs motor, er næsten udelukkende begrænset af varme;[kilde mangler] for meget varme svækker magneterne og vil beskadige viklingernes isolering.
Når børsteløse motorer omdanner elektricitet til mekanisk kraft, er de mere effektive end børstemotorer, primært på grund af fraværet af børster, hvilket reducerer mekanisk energitab på grund af friktion. Den forbedrede effektivitet er størst i områderne uden belastning og lav belastning af motorens ydelseskurve.
Miljøer og krav, hvor producenter bruger børsteløse DC-motorer, omfatter vedligeholdelsesfri drift, høje hastigheder og drift, hvor gnister er farlige (dvs. eksplosive miljøer) eller kan påvirke elektronisk følsomt udstyr.
Konstruktionen af en børsteløs motor ligner en steppermotor, men motorerne har vigtige forskelle på grund af forskelle i implementering og drift. Mens steppermotorer ofte stoppes med rotoren i en defineret vinkelposition, er en børsteløs motor normalt beregnet til at producere kontinuerlig rotation. Begge motortyper kan have en rotorpositionssensor til intern feedback. Både en steppermotor og en veldesignet børsteløs motor kan holde et endeligt drejningsmoment ved nul omdrejninger i minuttet.
Opslagstidspunkt: 8. marts 2023