Was ist das Arbeitsprinzip eines Gleichstrommotors?
Was ist das Arbeitsprinzip eines Gleichstrommotors?
Definition des Gleichstrommotors
Ein Gleichstrommotor wird als Gerät definiert, das elektrische Energie in mechanische Energie unter Verwendung magnetischer Felder und elektrischer Ströme umwandelt.
Die folgenden sind die grundlegenden Schritte des Arbeitsprinzips von Gleichstrommotoren:
Erregungsfeld: Wenn eine Gleichstromquelle den Wicklungen im Stator (feststehendem Teil) Strom zuführt, entsteht in den Wicklungen ein konstantes Magnetfeld.
Elektromagnetische Kraft: Wenn ein Strom durch die Wicklung des Rotors (dem drehbaren Teil) fließt, entsteht auch in der Rotorwicklung ein Magnetfeld. Das Magnetfeld in der Rotorwicklung interagiert mit dem vom Stator erzeugten Magnetfeld und erzeugt die elektromagnetische Kraft.
Drehbewegung: Die elektromagnetische Kraft wirkt auf den Rotor, wodurch dieser beginnt, sich zu drehen. Durch die Wirkung des Umrichters und der Bürsten ändert sich die Richtung des Stroms mit der Drehung des Rotors, was sicherstellt, dass der Rotor in dieselbe Richtung weiter rotiert.
Umrichter und Bürste: Der Umrichter besteht aus einer Reihe von Kupferscheiben, die mit der Wicklung des Rotors verbunden sind. Wenn der Rotor rotiert, kommen die Bürsten mit verschiedenen Kupferscheiben in Kontakt, wodurch die Richtung des Stroms geändert wird, um sicherzustellen, dass der Rotor in dieselbe Richtung weiter rotiert.
Strukturelle Merkmale
Stator: Fest in einem Gehäuse montiert, normalerweise enthält es einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten.
Rotor: Enthält Wicklung und Umrichter, montiert auf Lager, kann sich frei innerhalb des Stators drehen.
Umrichter: Besteht aus mehreren Kupferscheiben, die mit der Rotorwicklung verbunden sind, um die Richtung des Stroms zu ändern.
Bürste: In Kontakt mit dem Umrichter, um den Strom in die Rotorwicklung einzuführen.
Anwendungsszenario
Haushaltsgeräte: wie Staubsauger, Ventilatoren, Mixer usw.
Industrielle Ausrüstung: Verwendet in Förderanlagen, Pumpen, Kompressoren usw.
Spielzeug: Motoren, die in Spielzeug wie ferngesteuerten Autos und Robotern verwendet werden.
Elektrofahrzeuge: Obwohl moderne Elektrofahrzeuge tendenziell Wechselstrommotoren verwenden, können einige kleine Elektrofahrzeuge immer noch Gleichstrommotoren nutzen.
Präzisionsinstrumente: wie kleine Motoren in Laborausrüstungen.
Zu beachtende Punkte
Wartung: Prüfen Sie regelmäßig den Verschleiß von Bürste und Umrichter und ersetzen Sie diese bei Bedarf.
Wärmeableitung: Stellen Sie sicher, dass der Motor genug Wärme abgibt, um Überhitzung zu vermeiden.
Lastanpassung: Wählen Sie einen Motor, der zur Anwendung passt, um optimale Leistung zu gewährleisten.
Vorteile
Einfach: Die Struktur ist relativ einfach, leicht zu verstehen und zu warten.
Gute Steuerbarkeit: Geschwindigkeit und Drehmoment können leicht durch Anpassen der Spannung oder des Stroms gesteuert werden.
Kosteneffizienz: Für viele Anwendungen sind Gleichstrommotoren kosteneffektiver.
Nachteile
Verschleiß des Umrichters: Die Reibung zwischen Umrichter und Bürste kann zu Verschleiß führen und regelmäßige Wartung erfordern.
Einschränkungen: Gleichstrommotoren eignen sich nicht für Anwendungen, die hohe Geschwindigkeiten oder hohe Leistungen erfordern.
