Was sind Brushless DC Motor?

Was sind Brushless DC-Motoren?

Definition des BLDC-Motors

Ein brushloser Gleichstrommotor (BLDC) ist ein elektronisch kommutierter Motor, der keine Bürsten besitzt, was die Betriebseffizienz und das Drehmoment verbessert.

Kernkomponenten

Ein BLDC-Motor besteht aus zwei Hauptteilen: dem Rotor (rotierend) mit Magneten und dem Stator (statisch) mit Wicklungen. Die Permanentmagnete am Rotor interagieren mit den Elektromagneten des Stators, die durch Hochleistungs-Transistoren und eine halbleiterbasierte Schaltung für die Stromverteilung gesteuert werden.

Designarten

Innenrotor-Design

Bei einem Innenrotor-Design befindet sich der Rotor im Zentrum des Motors, während die Statorwicklungen den Rotor umgeben. Da der Rotor im Kern liegt, isolieren die Rotormagnete die Wärme nicht im Inneren, sodass sie leicht abgeführt wird. Aus diesem Grund erzeugt ein Motor mit Innenrotor-Design eine große Menge an Drehmoment und wird effektiv eingesetzt.

Außenrotor-Design

Bei einem Außenrotor-Design umgibt der Rotor die Wicklungen, die sich im Kern des Motors befinden. Die Magnete im Rotor fangen die Wärme des Motors ein und lassen sie nicht abstrahlen. Ein solch konstruierter Motor arbeitet mit geringerem Nennstrom und hat ein geringeres Klemmdrehmoment.

Betriebseffizienz

BLDC-Motoren zeichnen sich durch ihre hohe Effizienz aus, da ihr bürstenloses Design Reibungsverluste eliminiert und eine präzise Geschwindigkeitssteuerung ermöglicht.

Vorteile

• Bürstenlose Motoren sind effizienter, da ihre Geschwindigkeit durch die Frequenz bestimmt wird, mit der Strom zugeführt wird, und nicht durch die Spannung.

• Da es keine Bürsten gibt, ist der mechanische Energieverlust durch Reibung geringer, was die Effizienz erhöht.

• BLDC-Motoren können unter allen Bedingungen in hohen Geschwindigkeiten laufen.

• Während des Betriebs gibt es kein Funkensprühen und wesentlich weniger Geräusche.

• Auf dem Stator können mehr Elektromagnete verwendet werden, um eine präzisere Steuerung zu ermöglichen.

• BLDC-Motoren beschleunigen und verlangsamen leicht, da sie ein geringes Rotormoment haben.

• Es handelt sich um einen leistungsfähigen Motor, der über einen weiten Geschwindigkeitsbereich hinweg ein großes Drehmoment pro Kubikzentimeter bietet.

• BLDC-Motoren haben keine Bürsten, was sie zuverlässiger, langlebiger und wartungsfreundlicher macht.

• Es gibt keine ionisierenden Funken vom Kommutator, und elektromagnetische Störungen werden auch reduziert.

• Solche Motoren werden durch Leitung gekühlt, und es ist kein Luftstrom zur Kühlung im Inneren erforderlich.

Nachteile

• BLDC-Motoren kosten mehr als gebürstete Gleichstrommotoren.

• Nur begrenzte Leistung sollte an einen BLDC-Motor zugeführt werden; zu viel Wärme kann die Magnete schwächen und die Isolierung der Wicklungen beschädigen.