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Bürstenmotor vs. bürstenloser Motor – Kosten-Nutzen-Analyse für Käufer

Für unerfahrene Käufer ist der Kauf eines Motors meist eine knifflige und frustrierende Angelegenheit. Sie stecken in Märkten fest und stoßen auf Ihrer Suche nach dem perfekten Produkt auf ähnlich aussehende Optionen. Sie versuchen, AC- und DC-Optionen sowie bürstenlose und bürstenbehaftete Optionen zu verstehen, wobei Sie sich mit datenlastigen Tabellen herumschlagen müssen, die keinen Sinn ergeben. 

Manchmal sieht die Leistung, die verschiedene Optionen auf dem Papier versprechen, gleich aus, aber es gibt erhebliche Preisunterschiede. In anderen Fällen ist es nur natürlich, dass Käufer sich Gedanken über die langfristigen Kosten und Wartungskosten machen, wenn sie in eine relativ günstigere Option investieren. 

Für viele Menschen sind die Unterschiede zwischen Wechselstrom und Gleichstrom leicht zu verstehen. Allerdings sind viele oft verwirrt, wenn Vergleich zwischen bürstenbehafteten und bürstenlosen Motoren Optionen. Egal, für welche Option Sie sich entscheiden, Ihr oberstes Ziel ist nur eines. Sie möchten keinen Motor, der hohe Effizienz verspricht, toll aussieht, aber im Vergleich zu den Angaben auf dem Papier nichts hält, was er verspricht.

Wenn Sie ebenfalls zwischen verschiedenen Motortypen hin- und hergerissen sind und nicht wissen, welchen Sie für Ihren Zweck wählen sollen, ist dieser Artikel genau das Richtige für Sie. Im Folgenden werden wir Erklären Sie, was die Unterschiede zwischen bürstenlosen und bürstenbehafteten Systemen sind., wie sie sich voneinander unterscheiden und wie Sie entscheiden können, welches am besten zu Ihren Bedürfnissen passt. Lesen Sie also weiter.

Wesentliche Unterschiede zwischen bürstenbehafteten und bürstenlosen Motoren

Wenn man zwei verschiedene motorisierte Konfigurationen vergleicht, kommt es letztendlich immer darauf an, welchen Ansatz man wählt. die von ihnen und ihrer Versammlung gelieferte Leistung. Egal, wie ähnlich zwei Optionen von außen betrachtet auch sein mögen, der Unterschied im Inneren verändert die gesamte Geschichte. 

Nachfolgend sind die wesentlichen Unterschiede zwischen gebürstetem und Optionen für bürstenlose Motoren.

1. Funktionsweise

Wie der Name schon sagt, ist ein Bürstenmotor verwendet Kohlebürsten zusammen mit dem Kommutator, um den Strom umzuschalten, den Motor am Laufen zu halten und die Drehung sicherzustellen. Diese Bürsten berühren den Kommutator. Sie stehen auch in physischem Kontakt mit einigen anderen Teilen des Systeminneren. 

Dies bedeutet letztendlich, dass in einer solchen Versammlung, Es gibt Reibung, Verschleiß und Abnutzung., und Wärmeentwicklung bei längeren Betriebszeiten.

Eine bürstenlose Einheit hingegen beseitigt die Probleme, die durch physischen Kontakt entstehen. Sie verwendet Elektronische Steuerung zum Schalten des Stroms und sorgen für Rotation. Da alles mithilfe von Signalen innerhalb dieser magnetischen Baugruppe geschieht, gibt es keine Reibung, keine reibenden Teile und letztendlich weniger Wärmeentwicklung.

Apropos ihre Hauptteile, Ein bürstenloser Motor verfügt über Magnete, einen Stator, Wicklungen und einen externen elektronischen Regler. Ein bürstenbehafteter Motor hingegen verfügt über einen Stator, einen Rotor, einen Kommutator und Kohlebürsten.

2. Haltbarkeit + Verschleiß

Wie bereits angedeutet, ist es für Bürstenmotoren ganz natürlich, dass sie Reibung erfahren und verschleißen schnell. Das liegt daran, dass alle Teile in ihrem Inneren physisch miteinander in Kontakt stehen. Meistens sind die Bürsten in einer solchen Baugruppe Verschleißteile, die mit der Zeit leicht kaputt gehen und ersetzt werden müssen. 

Der Kommutator in einer Bürstenanordnung wird ebenfalls beschädigt unter dem Einfluss hoher Belastungen oder in unwirtlichen Umgebungen.

Andererseits haben die bürstenlosen Baugruppen dieses Problem nicht. Da sich im Inneren keine Bürsten befinden, Es gibt keine Reibung. Hier halten die Kernkomponenten länger, wodurch diese gesamte Baugruppe ideal für Dauerbetrieb ist. Sie werden überrascht sein, dass viele BLDCs Tausende von Stunden lang laufen, ohne dass größere Wartungsarbeiten erforderlich sind.

3. Effizienz und Energieverluste

Bei gebürsteten Baugruppen führt die Reibung häufig dazu, dass der Motor seine Energie in Form von Wärme verliert. Dies führt letztendlich zu einer geringeren Effizienz und weniger Drehmoment Produktion. 

BLDCs hingegen arbeiten mit höherem Wirkungsgrad, da in diesen Baugruppen keine Reibung auftritt, die zu Energieverluste in Form von Wärme. Das bedeutet, dass solche Baugruppen eine sanftere Drehzahlregelung haben, mehr Drehmoment erzeugen können und leiser laufen.

4. Gesamtdesign

Eine gebürstete Baugruppe hat eine einfache und günstigeres Gesamtdesign und ist manchmal in einer riesigen Größe erhältlich. Dadurch eignet es sich für Personen, die einen Motor mit begrenztem Budget kaufen möchten oder ein System für Anwendungen mit geringer Beanspruchung und geringeren Anforderungen benötigen. 

Bürstenlose Baugruppen hingegen, kosten mehr als gebürstete, aber erfordern nur minimale Wartung und Ersatzteile. Durch die bürstenlose Konstruktion sind diese Motoren außerdem sehr mobil und eignen sich perfekt für den langfristigen Einsatz in professionellen oder industriellen Umgebungen, in denen ein gleichmäßiger Betrieb üblich ist.

FunktionBürstenmotorBürstenloser Motor
KommutierungMechanisch (Bürsten)Elektronisch (Steuergerät)
KomponentenRotor, Bürsten, KommutatorRotor mit Magneten, Stator und externem Regler
EffizienzMäßig, verliert Energie in Form von WärmeHohe, minimale Reibungsverluste
WartungHohe Bürsten verschleißenGeringer, minimaler Wartungsaufwand erforderlich
LebensdauerKürzerLänger
LärmMäßig bis hochNiedrig

Leistungsvergleich

Beim Vergleich von bürstenbehafteten und bürstenlosen Motorentechnologien ergibt eine eingehende Analyse der jeweiligen Leistung ein recht deutliches Bild der Unterschiede. Während das grundlegende Funktionsprinzip jedes Motors dasselbe bleibt, nämlich das Drehen einer Last, wie sich jedes davon verhält unter verschiedenen Belastungen macht das eine leistungsfähiger als das andere.

Apropos Drehmomentabgabe, Ein Bürstenmotor liefert bei niedrigen Drehzahlen ein ordentliches Drehmoment. Bei hohen Drehzahlen sinkt das Drehmoment jedoch, da sich Wärme aufbaut und die Bürsten durch Reibung verschleißen. Manchmal ist die mechanische Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Bewegung nicht reibungslos, was ebenfalls zu einer Verringerung des Gesamtdrehmoments führt.

In einer bürstenlosen Baugruppe jedoch, ein konstantes Drehmoment wird aufrechterhalten über verschiedene Drehzahlbereiche und wechselnde Lasten hinweg. Seine Steuerung ist präzise. Daher weicht die Leistung selten von ihrem ursprünglichen Verlauf ab. Das macht diese Motoren zur bevorzugten Wahl für Robotik, Automatisierung und FTS.

Apropos Geschwindigkeitsregelung und Reaktionsfähigkeit, Bürstenmotoren bieten eine schnellere Reaktion, haben jedoch einen begrenzten Regelbereich. Wenn sich diese Baugruppen mit niedrigen Geschwindigkeiten bewegen, werden Sie Vibrationen und Unebenheiten bemerken und hören und ein ungleichmäßiges Gefühl bekommen. 

Bürstenlose Baugruppen hingegen, sich durch ihre Präzision auszeichnen. Sie laufen bei niedrigen Drehzahlen reibungslos und dank ihrer sofortigen Reaktion sind sie perfekt für den Einsatz bei hohen Drehzahlen geeignet.

Bei gebürsteten Baugruppen kommt es naturgemäß zu physischem Kontakt zwischen den Bürsten und anderen Teilen der Baugruppe. erzeugt eine Art Vibration sowie Geräusche, die leicht hörbar sind. Andererseits ist der Betrieb bei BLDCs leise und es gibt weniger Vibrationen. 

Insgesamt gilt: Wenn Sie eine Baugruppe wünschen, die startet schnell und stoppt abrupt Wenn Sie eine präzise Positionssteuerung benötigen, sind BLDC-Motoren die richtige Wahl. Allerdings gilt für allgemeine und wenig aufwendige Aufgaben, Bürstenmotoren können diese Aufgabe gut erfüllen, ohne Ihr Budget stark zu belasten.

Kostenvergleich (Anfangs- vs. Langzeitkosten)

Beim Vergleich von bürstenbehafteten und bürstenlosen Motorentechnologien sind die Kosten oft einer der wichtigsten Faktoren, die man berücksichtigen sollte, um die richtige Entscheidung zu treffen. Auf den ersten Blick, Bürstenmotoren werden günstiger sein. wegen des günstigen Anschaffungspreises, den sie bieten. 

Diese Motoren verfügen über eine einfache interne Struktur ohne aufwendige komplexe Technologie oder Codierung in ihrer Konstruktion. Dadurch bleiben ihre Anschaffungskosten recht niedrig, insbesondere Perfekt für preisbewusste Käufer.

Bürstenlose Systeme bieten jedoch eine fortschrittlichere Technologie und werden mit speziellen elektronischen Steuerungen geliefert. All dies erhöht ihren Startpreis im Vergleich zu den gebürsteten Versionen. Diese höheren Kosten spiegeln ihre Präzision und Langlebigkeit wider.

Allerdings, Die Vorlaufkosten sind nicht die einzigen Kosten. die Sie vergleichen sollten. Vielmehr ist der Energieverbrauch ein weiterer Faktor, den man beim Vergleich von bürstenlosen und bürstenbehafteten Baugruppen berücksichtigen muss. 

Bürstenmotoren verlieren mehr Energie als Wärme und benötigen daher mehr Zeit, um selbst einfache Vorgänge auszuführen. Das macht sie für industrielle Dauerbetriebe ziemlich unbrauchbar. In solchen Betrieben kann ein hoher Stromverbrauch über längere Zeiträume selbst für kleinste Vorgänge zu einer erhöhten Stromrechnung führen.

In Bei bürstenlosen Baugruppen gibt es keinen Energieverlust. als Wärme. Dadurch sinkt ihr Gesamtenergieverbrauch für dieselbe Aufgabe, für die eine Bürstenbaugruppe 12 Stunden benötigt. Auch wenn dies nicht auffällt, spart der Einsatz solcher Motoren in industriellen Anlagen viel Energie. Diese Einsparung spiegelt sich langfristig in den Stromrechnungen wider.

Apropos Wartungskosten, Gebürstete Baugruppen erfordern regelmäßige Wartung.. Aufgrund der Reibung, die die Bürsten und Kommutatoren im Inneren beschädigt, müssen Sie häufig Ersatzteile für sie beschaffen. Dies erhöht nicht nur die Ausfallzeiten des bürstenbehafteten Betriebssystems, sondern verursacht auch zusätzliche Kosten für Arbeitsaufwand und Ersatzteile.

Andererseits, Bürstenlose Baugruppen erfordern nur wenig Wartung. und unterliegen keinem regelmäßigen Verschleiß. Das bedeutet, dass der Besitzer nach dem Kauf kaum noch Ausgaben für sie tätigen muss.

Insgesamt sind die Gesamtkosten über die gesamte Lebensdauer hinweg nicht zu vernachlässigen, auch wenn Bürstensysteme mit einem spürbaren Preis verbunden sind. Bürstenmotoren verschleißen schnell. und müssen ersetzt werden. All dies summiert sich und übersteigt letztendlich den anfänglich niedrigen Kaufpreis.

Sie dürfen keine gebürstete Baugruppe bevorzugen. anstelle eines bürstenlosen Modells, weil Sie es für eine erschwingliche Option halten. Damit begehen Sie möglicherweise einen Fehler und bereiten sich mit zahlreichen Ausfallzeiten jede Menge Kopfzerbrechen.

FaktorBürstenmotorBürstenloser Motor
AnschaffungskostenNiedrigHöher
EnergieeffizienzMäßigHoch
WartungshäufigkeitHäufigMinimal
AusfallrisikoHöherUnterer
LebenszykluskostenMäßig bis hochIm Laufe der Zeit sinken
Geeignete AufgabeKurz/intermittierendLang/kontinuierlich

Eignung von bürstenbehafteten und bürstenlosen Motoren für bestimmte Anwendungen

Nachdem Sie die oben genannten Konzepte durchgegangen sind, werden Sie könnte immer noch unsicher sein Was sollten Sie zwischen einem gebürsteten und einem bürstenlosen Motor wählen?. 

In diesem Fall empfehlen wir Ihnen, Ihre Entscheidung stark davon abhängig zu machen, wo Sie es verwenden möchten Der Motor. Beide Motoren können zweifellos ähnliche Arbeiten verrichten, aber ihre Stärke unterscheidet sich je nach Umgebung und Art der Arbeitsbelastung, der sie ausgesetzt sind.

Gebürstete Baugruppen eignen sich oft perfekt für Anwendungen, bei denen Sie nicht viel Geld ausgeben möchten und Die Nutzung ist kurzfristig und gelegentlich.. Diese sind auch ideal für den Einsatz in Umgebungen, in denen keine hohen Anforderungen an die Präzision gestellt werden und die Leistungsanforderungen moderat sind. 

Es ist üblich, gebürstete Baugruppen in grundlegende Elektrowerkzeuge, Verbrauchergeräte, Autozubehör, und andere Haushaltsgeräte mit geringem Stromverbrauch, die zu einem erschwinglichen Preis erhältlich sind.

Wenn Sie ein Gerät konstruieren möchten, das in kurzen Intervallen läuft und niemals lange Arbeitszyklen ausführen muss, sind gebürstete Baugruppen die ideale Wahl. Für Hobbyisten, Studenten und Schul- oder Hochschul-Labore, Diese gebürsteten Systeme bieten eine kostengünstige und nahtlose Möglichkeit, eine angemessene Funktionalität zu gewährleisten.

Bürstenlose Konfigurationen hingegen sind ausschließlich für folgende Zwecke ausgelegt: Hochpräzisionsumgebungen in denen keine Kompromisse bei der Leistung eingegangen werden können. Branchen wie Robotik, AGVs, AMR-Fahrzeuge, Drohnen, CNC-Maschinen, medizinische Geräte und andere Automatisierung von Verpackungslinien stark auf BLDCs und bürstenlose Motoren angewiesen Servomotoren

Diese Aufstellungen eignen sich auch ideal für Orte, an denen lange Arbeitsschichten sind weit verbreitet. Für medizinische Anwendungen, bei denen ein kontinuierlicher, geräuscharmer und vibrationsfreier Betrieb erforderlich ist, sind bürstenlose Baugruppen die ideale Wahl.

Betriebsbedingungen für bürstenlose und bürstenbehaftete Baugruppen

Sie können auch die Betriebsbedingungen berücksichtigen, um zu entscheiden, ob eine bürstenlose oder eine bürstenbehaftete Konfiguration für Sie besser geeignet ist.

In verstaubte Werkstätten In Umgebungen, in denen starke Vibrationen und Hitze auftreten und Ausfallzeiten nicht in Kauf genommen werden können, sind bürstenbehaftete Konfigurationen ungeeignet. Bürstenbehaftete Konfigurationen sind auch nicht ideal für Baugruppen, bei denen Ausfallzeiten direkt proportional zu den Verlusten sind und ein Austausch nicht ohne Weiteres gewährleistet werden kann. 

BLDC-Motoren hingegen sind in solchen Fällen perfekt geeignet. anspruchsvolle Umgebungen ohne dass ein Austausch oder eine Wartung erforderlich ist. 

Darüber hinaus können Sie sich für gebürstete Baugruppen entscheiden, wenn Sie ein knappes Budget haben und keine hohen Anforderungen an Ihr motorisiertes System stellen. Allerdings gilt für Fachleute aus der Maschinenbauindustrie und präzisionsorientierte Umgebungen, Nur bürstenlose Motoren funktionieren gut.

Wie wählen Sie den richtigen Motor für Ihren Anwendungsfall aus?

Die Entscheidung zwischen bürstenbehafteten und bürstenlosen Motoren fällt leicht, wenn man sich Folgendes ansieht: Ihre realen Anforderungen anstatt nur die Spezifikationen einer motorisierten Baugruppe zu betrachten. Für jede Anwendung gibt es unterschiedliche Anforderungen und Bedürfnisse, denen ein Motor entsprechen muss. Daher ist der richtige Motor für jeden Anwendungsfall unterschiedlich.

Um das richtige System für Ihre Bedürfnisse auszuwählen, müssen Sie zunächst Berücksichtigen Sie den Arbeitszyklus. Ihrer Anwendung. Wenn Sie möchten, dass etwas nur für kürzere Intervalle ohne plötzliche Lastspitzen läuft, können Sie sich für eine gebürstete Baugruppe entscheiden. Dies wäre jedoch nicht der Fall, wenn Sie möchten, dass das Gerät ohne Unterbrechungen über viele Stunden hinweg läuft.

Last- und Drehmomentstabilität sind ein weiterer Faktor, der Ihnen hilft, die richtige Wahl zu treffen. Gebürstete Geräte können einfache Lasten bewältigen, bieten jedoch kein stabiles Drehmoment. Wenn Sie hingegen ein konstantes Drehmoment, eine reibungslose Steuerung und wiederholbare Bewegungen über einen längeren Zeitraum benötigen, sind bürstenlose Baugruppen die beste Wahl.

Zuletzt müssen Sie sich noch Ihr Budget. Wenn zwei verschiedene Motoren dieselbe Aufgabe erfüllen können, sparen Sie beim Kauf Geld, wenn Sie sich für eine bürstenbehaftete Baugruppe entscheiden. Allerdings können zusätzliche Kosten für die Wartung und den langfristigen Gebrauch anfallen. 

Andererseits ist ein Bürstenlose Baugruppe könnte teuer sein vorab, aber Sie müssen sich keine Gedanken über Wartungskosten oder Ausfallzeiten machen.

Endgültiges Kosten-Nutzen-Urteil

Die Entscheidung zwischen einem bürstenbehafteten und einem bürstenlosen Motor hängt letztendlich nur von einem Faktor ab: dem Gleichgewicht zwischen Ihren Vorlaufkosten mit langfristigem Wert die der Motor liefern kann. Zweifellos sind Bürstenmotoren erschwinglich, und dank ihrer einfachen Konstruktion lassen sich Ersatzteile für verschlissene Teile leicht finden.

Allerdings sind diese Motoren nicht perfekt für den industriellen Einsatz da sie nur für einfache Aufgaben unter Berücksichtigung der Kosten hergestellt werden. Wenn Ihnen Präzision, Effizienz oder die langfristige Funktionsfähigkeit Ihrer Geräte nicht besonders wichtig sind, können Sie sich problemlos für einen Bürstenmotor entscheiden.

BLDCs hingegen sind mit hohen Anschaffungskosten verbunden. Allerdings sparen ihre Besitzer dadurch viel an Wartungskosten. Diese Baugruppen sind ideal für den Einsatz in der Industrie, wo minimaler Wartungsaufwand und weniger Ausfallzeiten dazu beitragen könnten, die Gesamteffizienz der jeweiligen Aufgabe zu steigern. 

Wenn Sie benötigen gleichbleibend hohe Leistungsergebnisse und keine Kompromisse hinsichtlich der Präzision und Geschwindigkeit Ihrer Geräte eingehen können, sind bürstenlose Optionen eine gute Wahl für Sie.

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Shirley

Senior-Projektmanager bei DMKE. Mit über 10 Jahren Erfahrung im Bereich BLDC-Motoren bieten wir hochwertige, kostengünstige Lösungen direkt aus China. Kontaktieren Sie uns für ein Angebot zu Ihren laufenden Projekten!

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