Door Carl Mathie
Bijgewerkt op 24 maart 2022

Hoe een geborstelde gelijkstroommotor werkt

Bij een borstelmotor bevat de rotor een reeks wikkelingen, meestal gerangschikt als drie gelijkmatig verdeelde spoelen, verbonden met een commutator. Vaste magneten op de stator zorgen voor de tegengestelde magnetische velden die de rotatie aandrijven. Er wordt stroom aan de wikkelingen geleverd via geleidende borstels die continu elektrisch contact onderhouden terwijl de rotor draait. Wanneer de motor wordt bekrachtigd, produceert de interactie tussen het magnetische veld dat wordt gegenereerd door de stroomvoerende wikkelingen en de statormagneten een koppel dat de rotor laat draaien. Terwijl de rotor draait, wisselen de borstels van contact van de ene naar de andere wikkeling, waarbij de stroomrichting wordt omgedraaid en de rotatie behouden blijft.

Hoe een borstelloze gelijkstroommotor werkt

Een borstelloze motor keert de rollen van de rotor en de stator om. De rotor bevat permanente magneten, terwijl de stator de wikkelingen bevat. Een externe controller bekrachtigt de statorwikkelingen in een volgorde die het magnetische veld tegengesteld houdt aan de rotormagneten, waardoor een continu koppel wordt geproduceerd. Omdat er geen borstels zijn, elimineert het systeem mechanisch contact en vertrouwt het op elektronische commutatie, waarvoor een kleine controller of microprocessor nodig is om de stroompulsen te synchroniseren.

Voordelen van borstelloze motoren

Borstelloze motoren bieden verschillende voordelen:

• Hogere efficiëntie: Zonder borstelwrijving wordt elektrische energie directer omgezet in mechanische arbeid.
• Lager onderhoud: Er hoeven geen borstels te worden vervangen, wat uitvaltijd en slijtage vermindert.
• Verminderde hitte: Minder wrijving betekent een koelere werking, waardoor hogere snelheden en verbeterde magnetische veldstabiliteit mogelijk zijn.
• Langere levensduur: Minder bewegende delen vertalen zich in minder faalpunten.

Voordelen van borstelmotoren

Borstelmotoren hebben nog steeds hun plaats:

• Lagere kosten: Een eenvoudiger ontwerp en minder componenten houden de productie- en vervangingskosten laag.
• Gemak van controle: Gelijkstroom kan worden geregeld met eenvoudige spannings- of PWM-technieken zonder complexe elektronica.
• Robuustheid: Bewezen technologie die goed presteert in robuuste toepassingen met lage snelheid.

De keuze tussen geborsteld en borstelloos hangt af van de prestatie-eisen van de toepassing, de kostenbeperkingen en de onderhoudsverwachtingen.