Alles over AC-motor en DC-motor

Alles over AC-motor en DC-motor

De gelijkstroommotor

Gelijkstroommotoren, die werken op elektriciteit die wordt gekenmerkt door een unidirectionele stroomstroom, worden aangedreven door bronnen zoals batterijen of gelijkgerichte wisselstroom. Er zijn twee primaire classificaties van DC-motoren: geborsteld en borstelloos.

Beide varianten van DC-motoren kunnen worden gecombineerd met geïntegreerde versnellingsbakken en aanvullende accessoires, zoals ventilatoren voor luchtkoeling, evenals extra feedbackmechanismen om de precisie te vergroten. Gelijkstroommotoren vinden toepassingen op diverse gebieden, zoals elektrische rolstoelen, draagbare sproeiers, pompen, koffiemachines en offroad-apparatuur.

De AC-motor

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie

Een type industriële wisselstroommotor is ontworpen met een elektrische aansluitkast bovenaan en een uitgaande roterende as aan de linkerkant. Deze motoren vinden uitgebreide toepassingen in pompen, ventilatoren, transportbanden en diverse andere industriële machines.

Een AC-motor is in wezen een elektromotor die werkt op wisselstroom (AC). Deze motor bestaat uit twee fundamentele componenten: een buitenste stator met spoelen die van wisselstroom worden voorzien om een ​​roterend magnetisch veld te genereren, en een interne rotor die is verbonden met de uitgaande as en die een secundair roterend magnetisch veld genereert. Het magnetische veld van de rotor kan worden gecreëerd door middel van permanente magneten, reluctantie-opvallendheid of DC- of AC-elektrische wikkelingen.

In minder vaak voorkomende gevallen volgen lineaire AC-motoren vergelijkbare principes als roterende motoren, maar hun stationaire en bewegende delen zijn lineair gerangschikt, waardoor lineaire beweging in plaats van rotatie wordt vergemakkelijkt.

Wisselstroommotoren versus gelijkstroommotoren: een vergelijkende analyse

Elektromotoren drijven industriële machines en een breed scala aan apparaten wereldwijd aan. Te midden van de twee primaire energiebronnen, wisselstroom (AC) en gelijkstroom (DC), werken twee verschillende typen elektromotoren, die elk verschillen vertonen in functionaliteit en toepassing. Ingenieurs, technici en operators moeten dit belangrijke onderscheid tussen AC- en DC-motoren begrijpen om de prestaties van elektrische machines en apparaten te optimaliseren.

1. Snelheidsregeling:

Het toerental van de AC-motor wordt geregeld door de frequentie van de stroombron, doorgaans ontworpen voor een nominaal toerental met een standaardfrequentie zoals 60 Hz. Gespecialiseerde elektronica, zoals frequentieregelaars, maakt een instelbare snelheidsregeling mogelijk.

De snelheden van gelijkstroommotoren kunnen eenvoudig worden geregeld door de beschikbare gelijkspanning te variëren, waardoor een nauwkeurige snelheidsregeling ontstaat die geschikt is voor toepassingen zoals robotica.

2. Efficiëntie:

Driefasige inductiemotoren bieden doorgaans verbeterde efficiëntie bij hogere vermogensniveaus en nominale snelheden.

Borstelloze DC-motoren vertonen superieure efficiëntie over een breder prestatiebereik, vooral bij lagere snelheden en lichtere belastingen. Geborstelde gelijkstroommotoren kunnen echter componenten hebben toegevoegd die enkele inefficiënties introduceren.

3. Onderhoud:

AC-motoren en borstelloze DC-motoren hebben de voorkeur in productieomgevingen vanwege hun lagere onderhoudsvereisten en langere levensduur in vergelijking met borstel-DC-motoren, die vaker onderhoud vereisen.

4. Kosten:

AC-motoren zijn vaak het meest kosteneffectief voor toepassingen met constante snelheid en belastingsvereisten. Borstelloze gelijkstroommotoren kunnen hogere initiële kosten hebben als gevolg van de toegenomen besturingscomplexiteit, maar kunnen vergelijkbare levensduurkosten hebben.

5. Startkoppel:

Inductiemotoren hebben een minimaal startkoppel, waardoor extra apparaten nodig zijn om deze beperking te overwinnen.

DC-motoren bieden hogere startkoppels, waardoor snelle acceleraties mogelijk zijn, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen die snelle indexering en snelle bewegings- en stabilisatietijden vereisen.

6. Toepassingen:

Wisselstroommotoren domineren de wereldmarkt en worden gebruikt in huishoudelijke apparaten, pompen, ventilatoren, HVAC-systemen en diverse industriële machines.

Gelijkstroommotoren zijn populair in mobiele toepassingen zoals elektrische voertuigen, automatisch geleide voertuigen, onderwater-ROV's, robotica, transportsystemen, verpakkingsmachines en precisieapparatuur.

De afgelopen jaren hebben ontwikkelingen in de motortechnologie geresulteerd in efficiëntere en veelzijdigere opties voor zowel AC- als DC-motoren, waardoor traditionele verschillen vervagen. Voortdurende ontwikkelingen in de elektronica blijven de nauwkeurigheid van de motorbesturing verbeteren. Hoewel de oorspronkelijke gelijkstroom- en wisselstroommotoren dateren uit de 19e eeuw, hebben verbeteringen in magneettechnologieën en fabricageprocessen beide motortypen naar nieuwe prestatiemogelijkheden gestuwd.

Nog iets over AC- en DC-motor

1. Stroomopwekking in AC-inductiemotoren:

De rotor van een AC-inductiemotor ervaart geïnduceerde stromen door wisselstromen in de stator. Dit veroorzaakt een elektromagnetisch effect, resulterend in een kracht die de rotatie van de motor aandrijft.

2. Onderscheid tussen gelijkstroommotor en reductiemotor:

Een DC-motor verschilt van een"reductiemotor,"die AC of DC kan zijn, gecombineerd met een versnellingsbak. De toevoeging van mechanische tandwielen verandert het toerental/koppel van de motor voor specifieke toepassingen, waarbij doorgaans de snelheid wordt verlaagd en het koppel wordt verhoogd. Een eenvoudige ventilator maakt bijvoorbeeld gebruik van een gelijkstroommotor, terwijl een versnellingsbak in de magnetrondraaitafel de snelheid verlaagt om te voorkomen dat voedsel de binnenmuur raakt.

3. Verschillen tussen hydraulische motor en reductiemotor:

Hydraulische motoren zijn ontworpen voor werkdruk aan beide zijden, terwijl tandwielmotoren geschikt zijn voor eenvoudige roterende systemen.Tandwielmotorenbeschikken over voordelen zoals lage initiële kosten, hoge toerentallen, grotere tolerantie voor vervuiling en duurzaamheid, waarbij storingen doorgaans minder catastrofaal zijn.

4. Overzicht borstelloze gelijkstroommotoren:

Borstelloze gelijkstroommotoren (BLDC-motoren) blinken uit in geautomatiseerde apparatuurtoepassingen, waarbij prioriteit wordt gegeven aan maximale motorlevensduur, efficiëntie en vermogensdichtheid. Omdat er geen koolborstels of een koperen commutator aanwezig zijn, zijn de lagers de enige slijtageonderdelen, waardoor BLDC-motoren superieur zijn wat betreft een lange levensduur in vergelijking met geborstelde gelijkstroommotoren.

5. Overzicht geborstelde gelijkstroommotoren:

Geborstelde DC-motoren (PMDC) bieden een kosteneffectieve en duurzame oplossing voor industriële en commerciële toepassingen. Ze bieden uitstekende variabele snelheidsregeling en een hoog startkoppel voor zware lasten en zijn verkrijgbaar in verschillende vermogensniveaus en framegroottes. Opties omvatten traditionele ontwerpen met ijzeren kern en kernloze ontwerpen die tegemoetkomen aan de behoeften op het gebied van efficiëntie, EMI en tandwielkoppel.

6. Vergelijking van borstelloze en geborstelde motoren:

Zowel borstelloze als borstelmotoren zetten elektrische stroom om in roterende beweging. Borstelloze motoren, die in de jaren zestig opkwamen dankzij solid-state elektronica, bieden verbeterde efficiëntie, langere levensduur en superieure vermogensdichtheid. Ondanks hun eeuwenlange aanwezigheid worden borstelmotoren nog steeds gebruikt, waarbij beide ontwerpen wereldwijd in uiteenlopende toepassingen worden toegepast.

7. Gelijkstroomvermogen begrijpen:

Gelijkstroom omvat de beweging van elektronen door een geleider, zoals een draad. Er zijn twee soorten stroom: AC (wisselstroom) en DC (gelijkstroom).

8.DC-aandrijfmechanisme in motoren:

In een gelijkstroomborstelmotor rijden koolborstels op een koperen commutator, waardoor een aantrekkingskracht ontstaat voor motorrotatie zonder elektronische regeling. Een BLDC-motor, zonder borstels, vertrouwt op een elektronisch circuit om de snelheid en het koppel te regelen door de frequentie en grootte van het driefasige vermogen dat de motor aandrijft, te variëren.

9. Voordelen van borstelloze gelijkstroommotoren:

BLDC-motoren overtreffen geborstelde tegenhangers vanwege hun langere levensduur, efficiënte warmteafvoer, kortere totale lengte, afwezigheid van borstels en commutator, en geschiktheid voor hogere snelheden en piekbelastingen. Ze bieden een hoger toerentalbereik en een betere koppel-toerentalverhouding, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen zoals elektrisch gereedschap.

10. Groeiende toepassingen van BLDC-motoren:

BLDC-motoren zijn een betrouwbare keuze geworden in verschillende toepassingen, vooral in situaties met grote volumes. Hun efficiëntie, stille werking en het vermogen om continu te werken, maken ze geschikt voor automatisering, landbouw, huishoudelijke functies en diverse toepassingen zoals elektrisch gereedschap, tuingereedschap, scanners, robots en medische apparatuur.

11. Mechanische versus elektronische aandrijving:

Het belangrijkste onderscheid tussen borstel- en borstelloze motoren ligt in het aandrijfmechanisme. Borstelmotoren worden mechanisch aangedreven, terwijl borstelloze motoren elektronisch worden aangedreven. Borstelloze motoren bieden, ondanks dat ze duurder en complexer zijn, voordelen zoals een hoger rendement, minder warmteontwikkeling, een langere levensduur en minder onderhoudsvereisten.