Warum verwenden Elektrowerkzeuge (wie Handbohrmaschinen, Winkelschleifer usw.) im Allgemeinen Bürstenmotoren?bürstenlose Motoren?Um es zu verstehen, ist das in ein oder zwei Sätzen wirklich nicht klar.

Gleichstrommotoren werden in Bürstenmotoren und bürstenlose Motoren unterteilt.Mit „Bürste“ sind hier Kohlebürsten gemeint.Wie sieht die Kohlebürste aus?

Warum brauchen Gleichstrommotoren Kohlebürsten?Was ist der Unterschied zwischen mit und ohne Kohlebürsten?Schauen wir nach unten!

Prinzip des bürstenbehafteten Gleichstrommotors

Wie in Abbildung 1 dargestellt, ist dies ein Strukturmodelldiagramm eines Gleichstrom-Bürstenmotors.Zwei feste Magnete des Gegenteils, eine Spule wird in der Mitte platziert, beide Enden der Spule werden mit zwei halbkreisförmigen Kupferringen verbunden, beide Enden der Kupferringe stehen in Kontakt mit der festen Kohlebürste, und dann wird Gleichstrom angeschlossen an beiden Enden der Kohlebürste.Stromversorgung.

Abbildung 1

Nach dem Anschließen an die Stromversorgung wird der Strom durch den Pfeil in Abbildung 1 angezeigt.Gemäß der Linken-Hand-Regel ist die gelbe Spule einer vertikal nach oben gerichteten elektromagnetischen Kraft ausgesetzt;Die blaue Spule ist einer vertikal nach unten gerichteten elektromagnetischen Kraft ausgesetzt.Der Rotor des Motors beginnt sich im Uhrzeigersinn zu drehen und dreht sich dann um 90 Grad, wie in Abbildung 2 dargestellt:

Figur 2

Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Kohlebürste gerade in der Lücke zwischen den beiden Kupferringen und die gesamte Spulenschleife ist stromlos.Unter der Wirkung der Trägheit dreht sich der Rotor jedoch weiter.

Bild 3

Wenn sich der Rotor unter Einwirkung der Trägheit in die obige Position dreht, ist der Spulenstrom in Abbildung 3 dargestellt. Gemäß der linken Regel ist die blaue Spule einer vertikal nach oben gerichteten elektromagnetischen Kraft ausgesetzt;Die gelbe Spule ist einer vertikal nach unten gerichteten elektromagnetischen Kraft ausgesetzt.Der Motorrotor dreht sich nach einer Drehung um 90 Grad weiter im Uhrzeigersinn, wie in Abbildung 4 dargestellt:

Figur 4

Zu diesem Zeitpunkt befindet sich die Kohlebürste gerade in der Lücke zwischen den beiden Kupferringen und es gibt keinen Strom in der gesamten Spulenschleife.Unter der Wirkung der Trägheit dreht sich der Rotor jedoch weiter.Wiederholen Sie dann die oben genannten Schritte und der Zyklus geht weiter.

Bürstenloser Gleichstrommotor

Wie in Abbildung 5 dargestellt, handelt es sich um ein Strukturmodelldiagramm von abürstenloser Gleichstrommotor.Es besteht aus einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor ein Paar Magnetpole aufweist;Es gibt viele Spulensätze, die auf den Stator gewickelt sind, und auf dem Bild sind 6 Spulensätze zu sehen.

Abbildung 5

Wenn wir Strom zu den Statorspulen 2 und 5 leiten, erzeugen die Spulen 2 und 5 ein Magnetfeld.Der Stator entspricht einem Stabmagneten, wobei 2 der S-Pol (Südpol) und 5 der N-Pol (Nordpol) ist.Da sich die Magnetpole des gleichen Geschlechts gegenseitig anziehen, dreht sich der Nordpol des Rotors in die Position von Spule 2 und der Südpol des Rotors in die Position von Spule 5, wie in Abbildung 6 dargestellt.

Bild 6

Dann entfernen wir den Strom aus den Statorspulen 2 und 5 und leiten ihn dann an die Statorspulen 3 und 6 weiter. Zu diesem Zeitpunkt erzeugen die Spulen 3 und 6 ein Magnetfeld, und der Stator entspricht einem Stabmagneten , wobei 3 der S-Pol (Südpol) und 6 der N-Pol (Nordpol) ist.Da sich die Magnetpole des gleichen Geschlechts gegenseitig anziehen, dreht sich der Nordpol des Rotors in die Position von Spule 3 und der Südpol des Rotors in die Position von Spule 6, wie in Abbildung 7 dargestellt.

Abbildung 7

Auf die gleiche Weise wird der Strom aus den Statorspulen 3 und 6 entfernt und der Strom wird zu den Statorspulen 4 und 1 geleitet. Zu diesem Zeitpunkt erzeugen die Spulen 4 und 1 ein Magnetfeld und der Stator ist äquivalent zu einem Stabmagneten, wobei 4 der S-Pol (Südpol) und 1 der N-Pol (Nordpol) ist.Da sich die Magnetpole des gleichen Geschlechts gegenseitig anziehen, dreht sich der Nordpol des Rotors in die Position von Spule 4 und der Südpol des Rotors in die Position von Spule 1.

Bisher hat sich der Motor einen halben Kreis gedreht….Der zweite Halbkreis entspricht dem vorherigen Prinzip, daher werde ich ihn hier nicht wiederholen.Wir können den bürstenlosen Gleichstrommotor einfach so verstehen, als würde man eine Karotte vor einem Esel fischen, sodass sich der Esel immer auf die Karotte zubewegt.

Wie können wir also zu unterschiedlichen Zeiten genauen Strom an verschiedene Spulen leiten?Dies erfordert eine Stromumschaltungsschaltung, die hier nicht näher erläutert wird.

Gegenüberstellung von Vor- und Nachteilen

DC-Bürstenmotor: schneller Start, rechtzeitiges Bremsen, stabile Geschwindigkeitsregelung, einfache Steuerung, einfache Struktur und niedriger Preis.Der Punkt ist, dass es billig ist!Billiger Preis!Billiger Preis!Darüber hinaus verfügt es über einen großen Anlaufstrom, ein großes Drehmoment (Rotationskraft) bei niedriger Drehzahl und kann eine schwere Last tragen.

Aufgrund der Reibung zwischen der Kohlebürste und dem Kommutatorsegment ist der Gleichstrombürstenmotor jedoch anfällig für Funken, Hitze, Lärm, elektromagnetische Störungen der äußeren Umgebung, einen geringen Wirkungsgrad und eine kurze Lebensdauer.Da es sich bei Kohlebürsten um Verbrauchsmaterialien handelt, sind sie anfällig für Ausfälle und müssen nach einiger Zeit ausgetauscht werden.

Bürstenloser Gleichstrommotor: Weil derbürstenloser Gleichstrommotormacht Kohlebürsten überflüssig, ist geräuscharm, wartungsfrei, hat eine geringe Ausfallrate, eine lange Lebensdauer, eine stabile Laufzeit und Spannung und weniger Störungen bei Funkgeräten.Aber es ist teuer!Teuer!Teuer!

Funktionen von Elektrowerkzeugen

Elektrowerkzeuge sind im Alltag sehr häufig verwendete Werkzeuge.Es gibt viele Marken und einen harten Wettbewerb.Jeder ist sehr preissensibel.Und Elektrowerkzeuge müssen eine schwere Last tragen und über ein hohes Anlaufdrehmoment verfügen, beispielsweise Handbohrmaschinen und Schlagbohrmaschinen.Beim Bohren kann es sonst leicht passieren, dass der Motor ausfällt, weil der Bohrer festsitzt.

Stellen Sie sich vor, der bürstenbehaftete Gleichstrommotor hat einen niedrigen Preis, ein großes Anlaufdrehmoment und kann schwere Lasten tragen.Obwohl der bürstenlose Motor eine geringe Ausfallrate und eine lange Lebensdauer aufweist, ist er teuer und das Anlaufdrehmoment ist weitaus geringer als das eines Bürstenmotors.Wenn Sie die Wahl hätten, wie würden Sie wählen? Ich denke, die Antwort liegt auf der Hand.

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Zeitpunkt der Veröffentlichung: 07.10.2022