Elektromotoren sind das Herzstück eines jeden automatisierten Systems. Man findet sie in Fahrzeugen, medizinischen Geräten, Robotern, Baumaschinen und Küchengeräten. Aus diesem Grund hat die DMKE, Wir stellen sicher, dass unsere Kunden Motoren von höchster Qualität erhalten, egal ob sie einen einfachen BLDC, eine gebürstete oder eine andere. 

In diesem Artikel werden wir folgende Themen behandeln einige gängige Typen von Elektromotoren und wird die Funktionsmechanismen und mehr beleuchten. Also, lesen Sie weiter:

Wie funktionieren Elektromotoren?

Elektromotoren funktionieren nach dem Grundprinzip der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Bewegung. Diese Umwandlung erfolgt durch das Zusammenwirken von Magnetfeldern und Strom.

Wenn eine Maschine eingeschaltet wird, fließt der elektrische Strom durch ihre Spule. Die Fluss des Stroms führt zu einer Kraft, der so genannten Lorentz-Kraft, die den Rotor zum Drehen bringt. Die Drehungen werden an die umgebenden Systeme weitergegeben, die dann die Geräte mit Energie versorgen und ihre Funktion unterstützen.

Alle Kombinationen aus Elektromotor und Regler bestehen aus drei Hauptteilen: 

1. Ein Stator, das ein stationäres Magnetfeld ist.
2. Ein Rotor, das das wichtigste rotierende Element ist. 
3. Ein Kommutator, die den Stromfluss richtig lenkt.

Je nach Komplexität und Konstruktion kann ein Motor entweder mit Gleichstrom betrieben werden (macht es DC) oder Wechselstrom (also AC). Jedes dieser Systeme bietet unterschiedliche Funktionen und Vorteile.

Mechanismen der Motordrehung

Obwohl die grundlegende Funktionsweise eines Elektromotors bereits erörtert wurde, ist es von entscheidender Bedeutung, die Rotation und die ihr zugrunde liegenden Prinzipien genau zu verstehen. Um eine bessere Vorstellung von einem Elektromotor und anderen Systemen zu bekommen, ist es wichtig zu begreifen, wie elektrischer Strom interagiert mit dem Magnetfeld. 

Einfach ausgedrückt, fließt der Strom durch den Leiter, der sich in einem Magnetfeld befindet. Dieser Strom bewegt sich in Richtung des Magnetfeldes. Dieser Stromfluss bewirkt, dass das Magnetfeld eine Kraft erfährt, die Lorentz-Kraft. Diese Kraft bewegt den Leiter und das Gesamtmagnetfeld.

Der Elektromotor und die Antriebssysteme sind so konzipiert, dass sie mit einem Signal an den Leiter beginnen. Dieses wandelt sich in Rotationen, die mit Hilfe von Spulen und Magneten fortgesetzt werden. In jedem Elektromotor arbeiten der Stator und der Rotor zusammen. Der stationäre Stator erzeugt ein Magnetfeld, und der Rotor dreht sich unter dem Einfluss elektromagnetischer Kräfte.

Wenn Wechsel- oder Gleichstrom durch den Stator fließt, wird ein bewegliches Magnetfeld erzeugt, das mit dem Magnetfeld des Rotors interagiert. Dies erzeugt eine Rotationskraft, die bewegt und antreibt der Maschine des Geräts. Diese Rotationskraft wird in der Physik als Drehmoment bezeichnet.

Unabhängig von Größe, Art und funktionaler Komplexität ist die Die zugrundeliegenden physikalischen Prinzipien bleiben dieselben. Das heißt, alle Motoren funktionieren, wenn elektrische Energie in effiziente Rotations- und Bewegungsenergie umgewandelt wird.

Unterschiede zwischen der Funktionsweise verschiedener Motortypen

Innerhalb Gleichstrommotoren, Kommutatoren und Bürsten sorgen für die richtige Richtung des Stromflusses. Dabei wird sichergestellt, dass sich der Rotor nur in eine Richtung dreht. 

Alternativ dazu, AC-Motoren arbeiten mit wechselnden Wechselstromfrequenzen und sorgen für eine kontinuierliche Bewegung ohne Bürsten. Dies trägt dazu bei, dass Wechselstrommotoren wartungsarm bleiben und einen hohen Wirkungsgrad haben.

Außerdem haben fortschrittliche Geräte bürstenlose DC-Motoren die mit elektronischen Reglern den Strom schalten und die Geschwindigkeit erhöhen. 

In jedem automatischen Gerät müssen die Synergie und Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Steuergerät sind wichtig, um eine präzise Geschwindigkeit und Kontrolle zu gewährleisten. Diese Verbindung ist es, die den modernen Automatisierungssystemen, Transportmitteln und Robotern hilft, effektiv zu arbeiten.

Elektromotoren und ihre 10 häufigsten Typen: Ein Überblick

Je nach Verwendungszweck eines Motors variieren die Konstruktion und der Leistungsindex sowie die Motoranwendungen. Das Verständnis der verschiedenen Arten von Elektromotoren und ihrer Anwendungen kann Ingenieuren, Einkäufern und Kunden helfen den effizientesten Typ finden je nach ihren Bedürfnissen.

Um die einzelnen Typen von Elektromotoren und ihre Unterschiede zu anderen besser zu verstehen, kann man sie in zwei Gruppen einteilen wie folgt:

1- Klassifizierung nach Stromstärke und Kommutierungsart

2- Klassifizierung aufgrund besonderer funktioneller Merkmale

Im Folgenden werden die Haupttypen und einige Untertypen dieser Klassen im Detail betrachtet:

Klassen auf der Grundlage von Stromarten und Kommutierungsart

Diese Klasse umfasst die AC- und DC-Motoren und deren Untertypen. 

• Gängige Typen von AC-Motoren Dazu gehören AC-Servos, Asynchron- und Synchronmotoren. 
• Im Gegenteil, Untertypen von Gleichstrommotoren Dazu gehören bürstenbehaftete DC-Motoren, bürstenlose DC-Motoren, DC-Servos und einige andere.

AC-Elektromotoren 

AC-Motoren Wechselstrom verwenden um eine zuverlässige, wartungsarme und kontinuierliche Leistung zu gewährleisten. Diese Motoren werden vor allem in Anlagen eingesetzt, die eine gleichmäßige, hohe Leistung erfordern.

Sie sind berühmt für ihre Fähigkeit, ein gleichmäßiges Drehmoment zu gewährleisten und eignen sich daher perfekt für große industrielle Systeme und Anwendungen, die einen längeren und stabilen Betrieb erfordern. Wechselstrommotoren sind fast überall zu finden, von von Maschinen bis zu Robotern und von Fabriken bis zu Haushaltsgeräten, und in jeder Maschine, die eine konstante Stromquelle benötigt.

Zu den gängigen Typen von Wechselstrommotoren gehören die folgenden:

• Synchrone Motoren: Die AC-Synchronmotoren arbeiten mit einer Drehzahl, die der des Magnetfelds des Stators entspricht. Unabhängig von der Belastung bleibt die Geschwindigkeit hier konstant. Diese Motoren werden vor allem in Geräten eingesetzt, bei denen eine gleichbleibende Geschwindigkeit wichtig ist, z. B. bei Uhren, Schallplatten und anderen Geräten.
• Asynchrone Motoren: Diese allgemein als Induktionsmotoren bekannten Wechselstrommotoren drehen sich etwas schneller als ihr Magnetfeld. Diese Motoren sind für ihre Langlebigkeit bekannt und werden in Ventilatoren, Kompressoren und Industrieanlagen eingesetzt.
• AC-Servomotoren: Der AC-Servomotor ist der gebräuchlichste Untertyp des AC-Motors, der für eine hohe Präzision innerhalb eines geschlossenen Regelkreises. Diese Motoren werden häufig in CNC-Maschinen, Verpackungsanlagen und kleinen Robotern eingesetzt, bei denen eine genaue Positionierung, Echtzeit-Feedback und eine konstante Geschwindigkeit äußerst wichtig sind.

DC-Elektromotoren

Wie aus ihrem Namen hervorgeht, sind Gleichstrommotoren mit Gleichstrom arbeiten und sind dafür bekannt, dass sie eine präzise Leistung in Form von Drehmoment und Drehzahl liefern. Der Hauptvorteil von Gleichstrommotoren liegt in ihrem sanften Anlaufen und ihrer schnellen Reaktion. Das macht sie ideal für automatisierte Hochgeschwindigkeitsprozesse und tragbare Systeme.

Einige gängige Untertypen von Gleichstrommotoren sind die folgenden:

• Gebürstete DC-Motoren: Ein Bürstenmotor ist ein herkömmlicher Motor, der Bürsten und einen Kommutator verwendet, um Strom auf den Rotor zu übertragen. Diese Motoren bieten eine breite Palette an elektronischen Steuerungsmöglichkeiten, sind aber auch anfällig für Verschleiß. Sie werden häufig in Haushaltsgeräten, Spielzeug und Kraftfahrzeugen eingesetzt.
• Bürstenloser DC-Motor: A BLDC-Motor ist ein kompakter Motor, der mit Gleichstrom arbeitet. Er ist hocheffizient und erzeugt fast keinen Lärm, Damit eignet er sich perfekt für den Einsatz in Drohnen, kleinen Wasserpumpen und Innenkühlsystemen, wo sein geräuschloser Betrieb ein wahrer Segen ist.
• Mikro-BLDC-Motor: Wie der Name schon sagt, handelt es sich um einen bürstenlosen Gleichstrommotor, der extrem klein ist und häufig dort eingesetzt wird, wo der Platz begrenzt ist, die Leistung aber nicht beeinträchtigt werden darf. Zu den häufigsten Anwendungen dieses Motors gehört der Einsatz in medizinischen Geräten, handgeführten Werkzeugen und kompakten IT-Einrichtungen.
• DC-Servomotoren: DC-Servomotoren sind bürstenlose Motoren, die Energie, Präzision und Effizienz in einem kompakten Design liefern und mit Batterien betrieben werden. Diese Motoren werden hauptsächlich in Robotern, automatisierten Fahrzeugen und Radnaben von AGVs (Automated Guided Vehicles) eingesetzt, um eine leistungsstarke Steuerung, E-Mobilität und einen reibungslosen Betrieb zu gewährleisten.

Klassifizierung auf der Grundlage besonderer funktioneller Merkmale

Diese Gruppe bezieht sich auf Elektromotoren und Systeme, die für die Ausführung einer bestimmten mechanischen Funktion in einer speziellen Umgebung entwickelt wurden. 

• Zu den gängigen Spezialmotoren gehören explosionsgeschützte Motoren, Schrittmotoren, Torquemotoren und einige andere.

Schrittmotoren

Schrittmotoren sind konzipiert für sich in diskreten Schritten bewegen anstelle einer kontinuierlichen Drehung. Durch diese einzigartige Bewegung können sie eine präzise Positionssteuerung bieten. Diese Motoren sind häufig in 3D-Druckern, CNC-Maschinen, medizinischen Geräten, Kameras und optischen Systemen zu finden.

Explosionsgeschützte Motoren

Explosionsgeschützte Motoren sind konzipiert für gefährliche Umgebungen wo Chemikalien, Gase und Staub häufig vorkommen. Ihr spezieller Aufbau verhindert interne Funkenbildung, Überhitzung und die Interaktion mit externen Verunreinigungen und gewährleistet gleichzeitig eine optimale Leistung.

Diese Motoren werden in Bergwerken, Labors sowie in der Öl- und Gasindustrie eingesetzt, wo Sicherheit und Langlebigkeit gefragt sind.

Schritt-für-Schritt-Anleitung für die Auswahl des richtigen Motors

In Anbetracht der großen Vielfalt kann die Wahl des richtigen Elektromotors und Antriebssystems ein wenig schwierig und zeitaufwändig sein. Manchmal fällt es sogar professionellen Ingenieuren schwer, den richtigen Motor und Stecker zu wählen.

Wenn Sie jedoch wissen, wie Sie bei der Auswahl eines Motors vorgehen müssen, können Sie leicht einen Motor finden, der Ihnen hilft Effizienz, Präzision und Zuverlässigkeit zu erreichen für Ihre spezifischen Bedürfnisse. Im Folgenden finden Sie eine Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Auswahl des richtigen Motors je nach Ihren Bedürfnissen, Ihrer Umgebung und Ihren Erwartungen an das Gerät:

Schritt 1: Definieren Sie Ihre Anwendungsanforderungen

Der erste Schritt besteht darin, sich über die Funktion klar zu werden, die ein Motor erfüllen soll. Unabhängig davon, ob Sie kontinuierliche Umdrehungen, variable Geschwindigkeiten oder eine dynamische Positionierung benötigen, ist es wichtig zu wissen, welche die Funktionalität des Motors in einem Gerät die richtige Art zu wählen. 

Versuchen Sie nach Möglichkeit herauszufinden, ob der Motor ständig belastet wird, ob er eine variable Last aufweist oder ob er am besten mit Stoßbelastungen arbeitet. Berechnen Sie abschließend den rGewünschte Geschwindigkeit und Drehmoment die für eine optimale Leistung entsprechend Ihren Anforderungen sorgen.

Schritt 2: Motortyp auswählen

Sobald Sie die Anwendungen des Motors definiert haben, können Sie einen der oben beschriebenen Motortypen wählen. 

Wenn Sie kontinuierliche Anwendungen mit hoher Leistung wünschen, können Sie sich für AC-Motoren. Für den Betrieb mit variabler Geschwindigkeit und präziser Steuerung, DC-Motoren sind ideal. Wenn Sie einen wartungsfreien Motor benötigen, der zudem kompakt und effizient ist, entscheiden Sie sich für einen bürstenloser Gleichstrommotor. Wenn Sie Genauigkeit und Automatisierung wünschen, wählen Sie Servomotoren. Alternativ dazu, Schrittmotoren sind hervorragend für die Bewegungssteuerung geeignet.

In der folgenden Tabelle wird erläutert, welcher Motortyp für ein bestimmtes Gerät am besten geeignet ist:

Schritt 3: Berücksichtigung der äußeren Bedingungen

Wenn Sie sich für einen Motortyp entschieden haben, ist es wichtig zu prüfen, ob der gewählte Typ für die Umwelt geeignet in der er arbeiten soll. Wenn ein Motor beispielsweise in gefährlichen Umgebungen wie Bergwerken oder Chemiewerken eingesetzt werden soll, muss er explosionsgeschützt sein. 

Für den Einsatz im Freien ist es nicht sehr klug, in einen Motor zu investieren, der nicht wasserdicht oder rostfrei ist. Überlegen Sie auch, ob der ausgewählte Typ gut mit dem Temperatur-, Feuchtigkeits- und Vibrationswerte der Maschine oder des Ortes, an dem sie verwendet werden soll.

Schritt 4: Einen kompatiblen Controller für den Motor finden

Es ist wichtig, die Kontrollsysteme, die kompatibel sind mit dem Elektromotor und seinem Betrieb. Dies trägt zu einer stabilen Geschwindigkeit und einem stabilen Drehmoment bei und gewährleistet eine lange Lebensdauer und Haltbarkeit des Motors. Am besten recherchieren Sie nach effizienten Motortreibern und Umrichtern, die das Motorsystem reibungslos beschleunigen und abbremsen können.

Schritt 5: Bewertung von Effizienz und Wartung

Je nach ausgewähltem Motor sollten Sie den Gesamtwirkungsgrad und den Wartungsbedarf bewerten. Dies hilft sicherzustellen, dass der Die gewählte Variante ist die optimale Wahl für das betreffende Gerät.

Wenn Sie sich für einen wartungsarmen Motor mit hoher Energieeffizienz entscheiden, können Sie lange Zeit stressfrei arbeiten. Außerdem stellen Sie damit sicher, dass Sie keine Kompromisse bei der Leistung und den Wirkungsgrad des Motors.

Neben diesen wichtigen Schritten gibt es noch einige Tipps, die bei der Auswahl des richtigen Motors helfen:

• Durchführen sachgerechte und gründliche Recherche bevor Sie eine Kaufentscheidung treffen.
• Niemals auf Betrüger hereinfallen die minderwertige Motoren zu einem unglaublich niedrigen Preis anbieten.
• Versuchen Sie, einen Motor zu kaufen mit mindestens 20% höheres Drehmoment als Ihr Bedarf, nur um auf der sicheren Seite zu sein.
• Kaufen Sie den Elektromotor und den Controller nur bei vertrauenswürdige und zuverlässige Hersteller.
• Prüfen Sie, ob der Motor Spannungswerte den Normen für die Stromversorgung in Ihrer Region entsprechen.
• Versuchen Sie, einen Motor zu wählen, der Folgendes bietet Wasserdichtigkeit, Wärmeschutz und Rostbeständigkeit.
• Bevorzugen Sie Motoren, die über Überlastsensoren um Gefahren zu vermeiden.
• Für den harten Einsatz im Freien sollten Sie sich nur für abgedichtete oder wasserdichte Motoren.
• Wenn Sie einen Motor für medizinische oder behördliche Zwecke kaufen, suchen Sie nach Optionen mit niedrigen Lärm und weniger Vibrationen Merkmale.
• Gehen Sie immer zu einem Verkäufer, der gute Kundendienst und Verfügbarkeit von Ersatzteilen.

Komponenten der motorischen Entwicklung

Die Entwicklung eines hochwertigen und leistungsstarken Elektromotors und Antriebssystems ist eine Aufgabe, dieerfordert Präzision, Fachwissen und fortschrittliche Materialien. Die Entwicklung von Motoren ist nicht etwas, was jede Marke ausnahmslos kann. Daher ist es wichtig, zuverlässige Hersteller und Lieferanten von Motoren zu finden, wenn Sie einen benötigen.

Um die für die motorische Entwicklung erforderlichen Komponenten zu verstehen, kann man sie unterteilen in zwei verschiedene Gruppen je nach ihrer Funktion und Rolle im Betrieb des Motors. Im Folgenden wird jede dieser Komponentengruppen einzeln detailliert erläutert.

1- Basiskomponenten 

Insgesamt fünf Elemente bilden die Grundlage für alle Arten von Motoren. Dazu gehören die Stator, Rotor, Lager, Welle und Motorrahmen oder Gehäuse. Diese Komponenten bilden das Herzstück eines jeden Elektromotors, und in den meisten Fällen führt ein Problem mit einer dieser Komponenten zum Ausfall des Motors.

Die beiden Hauptelemente, d. h. Stator und Rotor, arbeiten zusammen, um eine mechanische Bewegung zu erzeugen, während die Lager die reibungslose Drehung des Rotors und anderer Teile während des Betriebs des Motors gewährleisten. Die Wellen im Inneren des Motors tragen zur Übertragung des Drehmoments auf die Last bei, und schließlich gibt es noch das Motorgehäuse oder den Rahmen, wie der Name schon sagt, schützt die inneren Teile vor Staub, Feuchtigkeit, Vibrationen und Hitze.

Es ist wichtig, dass diese Kernelemente haben hochwertige und isolierende Eigenschaften. Dies trägt dazu bei, die Haltbarkeit und das ordnungsgemäße Funktionieren eines Motors zu gewährleisten sowie Energieverluste und Überhitzung zu vermeiden.

2- Elektrische und Steuerelemente

Ebenso wichtig wie die Kernkomponenten eines Motors sind seine elektrischen und steuertechnischen Elemente. Dazu gehören die die Wicklungen, den Kommutator oder die elektronische Steuerung, die Sensoren sowie die Treiber und Wechselrichter die dem Motor helfen, seine Funktion zu erfüllen.

Die Wicklungen, die in der Regel aus Kupfer bestehen, tragen zur Erzeugung des Magnetfelds bei, wenn ein Motor eingeschaltet wird. Ein elektronisches Steuergerät oder ein Kommutator sorgt für einen ordnungsgemäßen Stromfluss und eine kontinuierliche Drehung in einem laufenden Motor. In diesen Steuerungen befinden sich die Sensoren, Treiber und Wechselrichter, die dazu beitragen die Geschwindigkeit, die Richtung und das Drehmoment regulieren des Motors.

Diese elektrischen Komponenten machen zusammen mit den Steuerungssystemen den Motor effizient, stabil, leise, und reaktionsschnell.

Neben diesen Kernkomponenten verfügen moderne Motoren auch über fortgeschrittene Technologien und Systeme für Wärmemanagement, Magnetauswahl und intelligente Steuerung. Die Ingenieure berücksichtigen sorgfältig die Auswahl der magnetischen Materialien und das strukturelle Design, um Motoren zu entwickeln, die nicht nur langlebig, sondern auch hochleistungsfähig sind.

Einige Motoren, die in der modernen Automatisierungstechnik, in AGVs und Unterwasserpumpen eingesetzt werden, sind mit explosionsgeschützten Komponenten ausgestattet, die für zusätzlichen Schutz und Langlebigkeit sorgen.

Bei DMKE, Bei der Entwicklung jedes einzelnen Elektromotors und jeder Antriebslösung verwenden wir hochwertige Materialien und setzen fortschrittliche Fertigungsverfahren ein. Alle unsere Produkte werden umfangreichen Qualitäts- und Leistungstests unterzogen, bevor sie auf den Markt kommen. 

Diese sorgfältige Formulierung gewährleistet, dass jede Der von uns hergestellte Motor bietet Stabilität, Kraft und Leistung wie kein anderer.

Schlussfolgerung

Unabhängig von seinem Typ arbeitet jeder Motor nach dem Grundprinzip der Umwandlung von elektrischer Energie in mechanische Bewegung. Alle Motortypen, von Gleichstrom- bis zu Wechselstrommotoren und von bürstenlosen bis zu bürstenbehafteten Motoren und deren Untertypen, dienen einem bestimmten Zweck. Jeder von ihnen hat seine eigenen Stärken und Schwächen, die ihn für bestimmte Anwendungen ideal machen.

Wenn man die grundlegenden Merkmale und Vorteile der einzelnen Motortypen kennt, kann man leicht einen Elektromotor und ein Antriebssystem finden, das den eigenen Bedürfnissen am besten entspricht.

Bei DMKE wird jeder von uns entwickelte Motor gebaut mit Präzision, Langlebigkeit und Benutzerfreundlichkeit im Vordergrund stehen. Dadurch wird sichergestellt, dass unsere Motoren über Jahre hinweg gleichbleibende Leistung und Zuverlässigkeit bieten.

Wir handeln mit fast allen Arten von AC und DC, bürstenbehaftete und bürstenlose Motoren, sowie FTS- und explosionsgeschützte Motoren. Ganz gleich, ob Sie Ihre Industriemaschinen verstärken wollen oder ein Heimwerker-Küchengerät bauen, das einen zuverlässigen Motor benötigt, unsere Produkte für jeden etwas bieten.

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