Was ist ein Gleichstrombürstenmotor?

A Bürsten-Gleichstrommotor ist ein Motor, der Bürsten und einen Kommutator verwendet, um elektrische Energie hinein mechanische Energie. Aufgrund des ausgereiften Designs der Gleichstrom-Bürstenmotoren, ihrer niedrigen Kosten und ihres hohen Preis-Leistungs-Verhältnisses werden sie häufig im Bereich der Mikroantriebsindustrie eingesetzt.

In diesem Artikel teilen wir das Grundwissen über Gleichstrommotoren (Was ist ein Gleichstrommotor und wie wählt man einen geeigneten Gleichstrommotor aus)

Funktionsprinzip des Gleichstrombürstenmotors

1. Grundkomponenten

A Gleichstrom-Bürstenmotor besteht aus drei Hauptbaugruppen:

• Gehäuse : Eisengehäuse und Permanentmagnete.
• Rotor : Kommutator, Wicklungen aus Lackdraht und laminierter Siliziumstahlkern.
• Endkappe : Hintere Endkappe, Bürstenhalter und Kohlebürsten.

2. Rolle der Magnete

Entsprechend Faradaysches Gesetz der elektromagnetischen InduktionWenn ein Leiter ein Magnetfeld durchschneidet, erzeugt er Amperekraft, der die Rotation des Rotors antreibt. Die magnetische Feldstärke wirkt sich direkt auf die Motorleistung aus.

Gängige Magnettypen:

• Ferritmagnete (Niedrige Kosten, schwächeres Magnetfeld ~3,5 MGOe)
• Neodym (NdFeB)-Magnete (Hohe magnetische Stärke bis zu 50 MGOe, aber 5-8x teurer)

Prinzip der Magnetauswahl:

• Anwendungen mit geringem Stromverbrauch (zB Spielzeug) → Ferritmagnete
• Hochleistungsanwendungen (zB Elektrowerkzeuge) → Neodym-Magnete

3. Kommutator und Bürsten

Der Kommutator ist ein Spaltring, der an der Rotorwelle befestigt ist, während der Kohlebürsten sind stationäre Kontakte. Zusammen ermöglichen sie die Stromübertragung zu den Rotorwicklungen.

So berechnen Sie die Leistung eines Gleichstrommotors

Um die Leistung eines Gleichstrom-Bürstenmotormüssen wir drei Schlüsselaspekte analysieren: Eingangsleistung, Leistungsverlust und Ausgangsleistung.

1. Eingangsleistung

Die gesamte dem Motor zugeführte elektrische Leistung ergibt sich aus: $$P_{\text{input}} = U \times I$$

Wo:

• U = Eingangsspannung (V)
• I = Stromkreisstrom (A)

2. Stromausfall

Ein Teil der Energie geht durch elektrischen Widerstand verloren, hauptsächlich in Form von Wärme. Der Leistungsverlust kann mit dem Jouleschen Gesetz abgeschätzt werden: $$P_{\text{loss}} = I^2 \times R$$

Wo:

• R = Innenwiderstand des Motors (Ω)

3. Ausgangsleistung

Die Nutzleistung des Motors ist seine mechanische Leistung, berechnet als: $$P_{\text{output}} = E \times I$$

Wo:

• E = Elektromotorische Kraft (EMK) des Stromkreises
• E kann wie folgt ausgedrückt werden:

$$E = KN \Phi$$

Wo:

• K = Motorkonstante
• N = Motordrehzahl (U/min)
• Φ = Magnetischer Fluss

Somit lautet die endgültige Formel für die Ausgangsleistung: $$P_{\text{output}} = KN \Phi I$$

Abschluss

Durch die Bilanzierung von Eingangsleistung, Leistungsverlust und Ausgangsleistung können wir die Effizienz und Leistung eines Gleichstrom-Bürstenmotor. Optimierung von Motorparametern wie Spannung, Strom, Widerstand und magnetischer Fluss hilft, eine bessere Effizienz und Leistung zu erzielen.

So wählen Sie einen Gleichstrommotor aus (10-W-Beispiele)

Durch Auswahl der Motor der richtigen Größe Für Ihre Anwendung sind spezielle Kenntnisse erforderlich. Nehmen wir als Beispiel eine Nenneingangsspannung von 24 V und eine Nennausgangsleistung von 10 W.

Obwohl die drei Motoren die gleiche Nennleistung haben, unterscheiden sie sich in der Größe und der Drehzahl.

Der kleine DC 395-Motor benötigt eine Nenndrehzahl von 9000, um eine Leistung von 10 W abzugeben. Der großvolumige DC 775-Motor benötigt nur eine Nenndrehzahl von 3000, um die gleiche Leistung zu erreichen.

U/min = Kürzere Lebensdauer / mehr Lärm

Daher müssen wir entsprechend den Anforderungen des Anwendungsbereichs die passende Motorgröße auswählen.

So testen Sie einen Gleichstrombürstenmotor

Wir nutzen spezialisierte Gleichstrommotor-Dynamometerausrüstung für präzise Leistungstests. Der Motor ist auf einem benutzerdefinierte Vorrichtung und läuft zunächst ohne LastDer Dynamometer erhöht dann allmählich die Lastdrehmoment am Wellenende des Motors während der Aufnahme Strom, Geschwindigkeit und Leistung unter wechselnden Lastbedingungen. Dieser Prozess erzeugt eine umfassender Motorprüfstandbericht zur Leistungsanalyse.

Geräuschtest des Gleichstrombürstenmotors

Der Geräuschteststandard des Gleichstrommotors befindet sich in einem ruhigen Raum in einer Entfernung von 30 cm, und die vom Dezibelmesser getesteten Daten sind die Standardgeräuschdaten.

Sehen Sie sich unser Video für genauere Informationen an

Youtube-Link: Doncen Motor