Borstel- of borstelloos: de juiste motor kiezen voor uw toepassing..

Er is niet veel discussie over borstel- en borstelloze motoren. Voor nieuw te ontwikkelen toepassingen zijn borstelloze motoren goed voor meer dan 90% van de totale markt. Borstelloze motoren elimineren de slijtage die gepaard gaan bij het gebruik van borstels en zijn over het algemeen efficiënter en duurzamer. Verouderde systemen kunnen vaak profiteren van het vervangen van bestaande geborstelde motoren door borstelloos, maar in een paar gevallen kan een geborstelde motor de voorkeur hebben wanneer de besturingselektronica zeer eenvoudig moet blijven. Onderstaand de voordelen van borstelloze motoren opgesplitst en vervolgens uitleg waarom in bepaalde situaties geborstelde motoren een betere keuze kunnen zijn.

content provided by Kollmorgen

Borstel en borstelloos: What’s in a Name?

Het belangrijkste verschil tussen de twee motoren zit in de naam: één heeft borstels en de ander niet. DC-motoren met borstels hebben een sleufijzeren kern met wikkelingen die aan een commutator zijn bevestigd. De borstels dragen de stroom naar de wikkelingen. Bij borstelloze motoren daarentegen bepaalt elektronische commutatie de volgorde voor het activeren van de statorwikkelingen in plaats van het gebruik van een fysieke commutator en borstels. Ze hebben een eenvoudigere mechanische constructie, maar hebben complexere microprocessors en besturingsarchitecturen, met meer dan acht draden die nodig zijn voor de motoren en bedieningselementen.

Wanneer borstelloze motoren mechanisch simpel maar qua logica complex zijn, dan is dat bij borstelmotoren het tegenovergestelde. Ze hebben een complexere mechanische constructie vanwege de commutatorstangen en borstel assemblages, maar hebben slechts twee tot vier draden nodig voor de motor en besturing. Dit maakt ze gemakkelijker te besturen door een lineaire koppel-snelheid relatie. Borstels en commutators op de motoren slijten echter, waardoor de levensduur van de motor wordt beperkt en omdat ze vonken tijdens gebruik, zijn geborstelde motoren over het algemeen ongeschikt voor gevaarlijke locaties.

Toch kunnen geborstelde motoren voordelig zijn bij toepassingen die een grote doorboring vereisen, omdat deze wel 70% van de buitendiameter van de motor kan zijn. De doorboring kan bijvoorbeeld worden gebruikt als doorvoer voor bedrading, als montage voor andere hardware of als optisch pad.

Prestaties vergelijken

Bij de meeste toepassingen heeft een borstelloze motor een voordeel in performance ten opzichte van borstels. Een hoger vermogen, een kleinere vormfactor, een hogere koppeldichtheid, hogere snelheden, complexere besturing voor een nauwkeurigere snelheid en positie, en gemakkelijker warmte afvoeren. Minder interne wrijving door het ontbreken van borstels zorgt ook voor een efficiëntere en duurzamere motor.

Het lijkt er dan misschien op dat borstel motoren niet zoveel prestaties hebben om hun borstelloze tegenhangers motoren te evenaren, maar ze hebben wel andere voordelen. Vanwege het grote aantal sleuven hebben borstel motoren een lagere koppel rimpeling dan borstelloos Ze hebben ook een hoog stilstand koppel en een soepel, hoog koppel bij lage snelheden.

Borstel- of borstelloos: welke te gebruikenBorstel- of borstelloos: welke te gebruiken

Als het gaat om nieuwe toepassingen waar hoge prestaties en complexe besturing nodig zijn als onderdeel van het systeemontwerp, is borstellos de standaardkeuze. Wanneer echter specifieke prestatie-eisen nodig zijn voor een toepassing, kunnen geborstelde motoren beter passen. In combinatie met eenvoudige besturingselementen zijn ze nuttig voor bepaalde toepassingen:

• Positioneringssystemen die een constante grip van de belasting vereisen. Het hoge stilstand koppel zorgt hiervoor.
• Toerentalregelsystemen die een hoog koppel bij lage snelheden (<100 tpm) nodig hebben.
• Grote doorboor diameter.
• Verouderde toepassingen met geborstelde motoren waarbij de overstap naar brushless onbetaalbaar kan zijn vanwege vereiste upgrades in de besturingsarchitectuur.

Wanneer upgraden naar Borstelloos

Borstel motoren in een verouderd systeem kunnen worden bijgewerkt naar een borstelloze motor, maar het vereist meer dan alleen het verwisselen van de ene motor naar de andere. In tegenstelling tot de eenvoudige motorbesturing van een borstel motor, gebruiken borstelloze motoren elektronische middelen om de volgorde voor het activeren van de stator te bepalen. Hiervoor moeten de elektronische bedieningselementen voor het systeem worden bijgewerkt. De motor is slechts één onderdeel van een systeem, dus het is belangrijk om naar het systeem als geheel te kijken om te bepalen of het nut heeft over te schakelen naar een borstelloze motor of te blijven bij de huidige architectuur.

Terwijl moderne, krachtige systemen borstelloze motoren gebruiken, kunnen borstel motoren voordelen bieden voor verouderde systemen of nieuwe systemen die een hoog stilstandkoppel, een hoog koppel bij lage snelheden of eenvoudige bedieningselementen vereisen. Kollmorgen beschikt over de technische en productexpertise, met een breed portfolio van standaard en eenvoudig te aangepaste motoren, om bestaande analoge systemen te onderhouden, een nieuw borstelloos systeem te ontwikkelen of een systeem te upgraden van een borstel naar borstelloze motor.