Alle Motoren bestehen aus Stator und Rotor, im Gleichstrommotor, um den Rotor zum Drehen zu bringen, muss die Stromrichtung ständig geändert werden, sonst kann sich der Rotor nur eine halbe Umdrehung drehen, was wie ein Fahrradpedal ist. Daher benötigen Gleichstrommotoren Kommutatoren. Der verallgemeinerte Gleichstrommotor umfasst Bürstenmotor und bürstenlosen Motor. Bürstenmotor wird auch als Gleichstrommotor oder Kohlebürstenmotor bezeichnet, oft wird Gleichstrommotor als Bürsten-Gleichstrommotor bezeichnet, er verwendet mechanische Kommutierung, der äußere Magnetpol bewegt sich nicht, die innere Spule (Anker) bewegt sich, der Kommutator und die Rotorwicklung drehen sich zusammen, die Bürste und der Magnet bewegen sich nicht, so dass der Kommutator und die Bürste Reibung erzeugen, um den Stromrichtungswechsel abzuschließen.
Nachteile des Bürstenmotors
1. Der durch mechanische Kommutierung erzeugte Funke verursacht Reibung am Kommutator und an der Bürste, elektromagnetische Störungen, lauten Lärm, kurze Lebensdauer.
2. Geringe Zuverlässigkeit, Ausfälle, häufige Wartung erforderlich.
3. Aufgrund des Vorhandenseins des Kommutators ist die Rotormasse begrenzt, die Höchstgeschwindigkeit ist begrenzt und die dynamische Leistung wird beeinträchtigt. Da er so viele Nachteile hat, warum wird er immer noch weit verbreitet eingesetzt, weil er ein hohes Drehmoment, eine einfache Struktur und einfache Wartung (das heißt, den Kohlebürstenwechsel) und günstig ist.
Gleichstrommotor — bürstenloser Motor
Bürstenloser Motor wird in einigen Bereichen auch als Gleichstrom-Frequenzumwandlungsmotor (BLDC) bezeichnet, er verwendet einen elektronischen Kommutator (Hall-Sensor), die Spule (Anker) bewegt sich nicht, der Magnetpol, zu diesem Zeitpunkt kann der Permanentmagnet außerhalb der Spule oder auch innerhalb der Spule sein, daher gibt es einen externen Rotor-bürstenlosen Motor und einen internen Rotor-bürstenlosen Motor.
Der Aufbau des bürstenlosen Motors ist derselbe wie der eines permanentmagnetischen Synchronmotors. Ein einzelner bürstenloser Motor ist jedoch kein vollständiges Antriebssystem, bürstenlos muss im Grunde von einem bürstenlosen Regler gesteuert werden, das heißt, elektrische Regelung, um einen kontinuierlichen Betrieb zu erreichen. Was seine Leistung wirklich bestimmt, ist der bürstenlose elektronische Regler (das heißt, elektrische Regelung).
Im Allgemeinen gibt es zwei Arten von Antriebsströmen für bürstenlose Motoren, eine ist eine Rechteckwelle, die andere ist eine Sinuswelle. Manchmal wird die erstere als Gleichstrom-bürstenloser Motor bezeichnet, und die letztere als Wechselstrom-Servomotor, der genau eine Art von Wechselstrom-Servomotor ist. (Videoportal) Der Betriebsmodus von bürstenlosen Motoren ist unterschiedlich und kann in interne Rotor-bürstenlose Motoren und externe Rotor-bürstenlose Motoren unterteilt werden. Der Innenrotor ist dreiphasig, der Preis ist teurer. Der Außenrotor wird normalerweise in einphasigen, erschwinglichen, in Massenproduktion hergestellten Motoren verwendet, die den Kohlebürstenmotoren nahegekommen sind, daher wurden sie in den letzten Jahren weit verbreitet eingesetzt. Der Preis der drei Phasen des Außenrotors hat sich dem Preis des Innenrotors angenähert.
Nun, Sie können erraten, dass die Nachteile von Bürstenmotoren die Vorteile von bürstenlosen Motoren sind. Sie haben die Vorteile von hoher Effizienz, niedrigem Energieverbrauch, geringem Lärm, langer Lebensdauer, hoher Zuverlässigkeit, Servosteuerung, stufenloser Frequenzumwandlungsgeschwindigkeitsregelung (bis zu sehr hoher Geschwindigkeit), sie sind relativ kleiner als der Bürsten-Gleichstrommotor, die Steuerung ist einfacher als beim asynchronen Wechselstrommotor, das Anlaufdrehmoment ist groß, die Überlastkapazität, was die Nachteile betrifft... ist teurer als Bürsten, schwer zu warten.
Gleichstrommotor – Drehzahlregelungsprinzip
Gleichstrommotor-Drehzahlregelung: Die sogenannte Drehzahlregelung, das heißt, durch Einstellen der Motordrehzahl das erforderliche Drehmoment zu erhalten. Gleichstrom-(Bürsten-)Motor kann durch Spannungseinstellung, Serienwiderstand, Änderung der Erregung eingestellt werden, aber die tatsächliche Spannungseinstellung ist die bequemste und am häufigsten verwendete, derzeit hauptsächlich die PWM-Drehzahlregelung, PWM wird tatsächlich durch Hochgeschwindigkeitsschaltung zur Gleichspannungsregelung erreicht, ein Zyklus, lange Einschaltzeit, die durchschnittliche Spannung ist hoch, lange Ausschaltzeit, die durchschnittliche Spannung ist niedrig, es ist sehr bequem einzustellen, solange die Schaltgeschwindigkeit schnell genug ist, sind die Oberschwingungen des Netzes geringer und der Strom ist kontinuierlicher.
Allerdings nutzen sich die Bürste und der Kommutator im Laufe der Zeit ab, während es bei der Umkehrung zu einem großen Stromwechsel kommt, es ist sehr leicht, Funken zu erzeugen, der Kommutator und die Bürste begrenzen die Kapazität und Geschwindigkeit des Gleichstrommotors, was die Drehzahlregelung des Gleichstrommotors an eine Grenze bringt. Für den bürstenlosen Gleichstrommotor wird nur die Eingangsspannung an der Oberfläche der Drehzahlregelung gesteuert, aber das automatische Frequenzumwandlungsgeschwindigkeitsregelsystem des Motors (der bürstenlose Gleichstrommotor selbst ist mit einem Rotorpositionsdetektor und anderen Rotorpositionssignalerfassungsgeräten ausgestattet und verwendet das Rotorpositionssignal dieses Geräts, um die Kommutierungszeit des variablen Spannungs-Frequenz-Umwandlungsgeschwindigkeitsregelgeräts zu steuern) steuert automatisch die Frequenz entsprechend der variablen Spannung.
Es ist fast dasselbe wie ein Gleichstrom-(Bürsten-)Motor und sehr praktisch. Da der Rotor einen Permanentmagneten verwendet, ist keine spezielle Erregerwicklung erforderlich, bei gleicher Kapazität ist der Motor kleiner, leichter, effizienter, kompakter, zuverlässiger im Betrieb und hat eine bessere dynamische Leistung, was in der Antriebstechnik von Elektrofahrzeugen weit verbreitet ist.
