Bei herkömmlichen Gleichstrommotoren ist der Kommutator für die Magnetumpolung und die Bürsten für den Stromfluss zur Rotorwicklung verantwortlich. Allerdings gibt es ebenfalls eine technische Lösung bei der Gleichstrommotoren ohne Kommutator und Bürsten auskommen. Diese Motoren werden als "brushless DC-Motoren" bezeichnet.
Die Funktionsweise von brushless DC-Motoren basiert auf einer elektronischen Steuerung und der Verwendung von Permanentmagneten im Rotor. Anstelle von Bürsten und Kommutator werden Sensoren eingesetzt um die Position des Rotors zu erfassen. Aufgrund dieser Informationen kann eine Elektronik die äußeren Spulen des Motors so schalten: Dass ein passendes Magnetfeld erzeugt wird welches den Rotor anzieht und in Bewegung hält.
Die Steuerung erfolgt dabei in Abhängigkeit von der aktuellen Position des Rotors und der gewünschten Drehrichtung. Sobald der Rotor eine bestimmte Position erreicht hat ´ werden die Spulen umgeschaltet ` um ein passendes Magnetfeld zu erzeugen und den Rotor weiter zu bewegen. Dieser Prozess wird kontinuierlich wiederholt um eine Drehbewegung aufrechtzuerhalten.
Brushless DC-Motoren bieten einige Vorteile gegenüber herkömmlichen Gleichstrommotoren mit Bürsten und Kommutator. Sie sind verschleißfrei und haben eine deutlich längere Lebensdauer, da keine mechanischen Teile abgenutzt werden. Zudem sind sie effizienter und erzeugen weniger Wärme, da der Strom direkt durch die Spulen fließt und nicht über Bürsten und Schleifringe.
Diese Motoren finden in vielen Anwendungen Verwendung ebenso wie zum Beispiel in Robotern Werkzeugmaschinen, Elektrofahrrädern und Modellbau. Durch ihre hohe Leistungsdichte und die präzise Steuerbarkeit sind brushless DC-Motoren besonders beliebt in der Industrie und im High-End-Segment.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass brushless DC-Motoren die Funktion eines herkömmlichen Gleichstrommotors ohne Kommutator und Bürsten durch den Einsatz von Sensoren und einer elektronischen Steuerung gewährleisten. Diese Technologie ermöglicht einen effizienten und verschleißfreien Betrieb der in vielen Anwendungen eingesetzt wird.
Funktionsweise von Gleichstrommotoren ohne Kommutator und Bürsten
Wie funktionieren Gleichstrommotoren ohne Kommutator und Bürsten und welche technische Lösung wird dafür verwendet?