Inhalt
- Vor- und Nachteile des bürstenbehafteten Gleichstrommotors
- Design
- Geschwindigkeitssteuerung
- Drehmomentsteuerung
- Betriebsentwurf
Die kabellosen Bohrmotoren basieren auf einem der neuesten Motorkonstruktionen, dem gebürsteten Gleichstrom. Basierend auf Magneten benötigt es zum Betrieb Gleichspannung. Normalerweise ist ein Stecker erforderlich, der den Bohrer "verdrahtet" macht. Mit der Erfindung wiederaufladbarer Batterien ermöglichten abnehmbare Batteriesätze, den Bohrer drahtlos zu betreiben.
Vor- und Nachteile des bürstenbehafteten Gleichstrommotors
Der Vorteil des bürstenbehafteten Gleichstrommotors ist, dass seine Konstruktion leicht zu verstehen ist, dass Drehzahl und Drehmoment einfach zu steuern sind und er einfach und kostengünstig aufgebaut ist. Da das vom Motor erzeugte Feld konstant ist, ist das Verhältnis zwischen Drehmoment und Geschwindigkeit linear.
Die Nachteile des bürstenbehafteten Gleichstrommotors sind die teure Produktion, die unzuverlässige Steuerung bei niedrigen Drehzahlen, die Größe der meisten Motoren, die regelmäßige Wartung und die Pulverproduktion während des Betriebs. Übermäßige Hitze oder übermäßiger Gebrauch des Akku-Bohrers können die Motorfelder lockern und schwächen.
Design
Am Stator - an der Außenseite des Motors - wird ein permanentes Magnetfeld erzeugt. Dies wird entweder durch Permanentmagnete oder elektromagnetische Wicklungen erreicht. Im Gegensatz zum Statorfeld befindet sich das Feld im Anker, das durch eine vom Rotor kommende elektromagnetische Strömung erzeugt wird. Die im Ankerfeld enthaltenen Magnetpole versuchen sich auf die gegenüberliegenden Magnetpole im Stator auszurichten, der Schalter jedoch, der aus leitfähigen Graphit-Kupfer-Bürsten im Rotor besteht, kehrt die Polarität der Statorringe um. Daher setzen sich die Magnetpole aufgrund der Rotation der Bürsten und der Pole niemals in entgegengesetzter Polarität ein, wodurch eine fortwährende Bewegung erzeugt wird, bis sie durch den Stromausfall im Motor angehalten wird.
Geschwindigkeitssteuerung
Die Geschwindigkeitsregelung am bürstenbehafteten Gleichstrommotor ist einfach zu handhaben. Je höher die Spannung im Anker ist, desto schneller ist die Drehung. Die erzeugte Spannung ist direkt proportional zur Motordrehzahl. Wenn die Geschwindigkeitsregelung verwendet wird, beeinflusst dies die gesendete Spannung. Bürstengleichstrommotoren enthalten auch Wärmeableitungsvorrichtungen, die eine Überhitzung verhindern, da sich der Motor schneller dreht.
Drehmomentsteuerung
Gebürstete Gleichstrommotoren ermöglichen eine einfache Drehmomentsteuerung. Das Drehmoment ist proportional zum Strom, der durch den Motor fließt. Wenn es begrenzt ist, wird das Drehmoment proportional begrenzt. Die einfache Drehmomentsteuerung des bürstenbehafteten Gleichstrommotors erhöht die Reichweite der Objekte, die darin eingesetzt werden können - von schweren Maschinen bis zur Textilherstellung.
Betriebsentwurf
Elektronik mit empfindlichen Drehmoment- und Geschwindigkeitsausführungen ist einfach und kostengünstig herzustellen. Gleichstrommotoren mit niedriger Leistung sind zwischen 100 und 200 USD pro Stück erhältlich. Größere bürstenbehaftete Gleichstrommotoren sind in verschiedenen Ausführungen bis zu einigen hundert PS erhältlich. Während bürstenbehaftete Gleichstrommotoren mit höherer Leistung eine überlegene Leistung bieten, sind Wechselstrommotoren mit ähnlichen Leistungen erhältlich, jedoch zu geringeren Kosten.