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#Produkttrends
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Ansteuerung von bürstenbehafteten DC-Motoren
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Um einen Gleichstrommotor zu steuern, ist eine variable und geregelte Stromversorgung erforderlich
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Es gibt drei Arten von Methoden, die verwendet werden können:
Spannungsgesteuerte lineare Versorgung
Lineare Stromversorgung
PWM (Pulsweitenmodulation)
Wir werden kurz auf PWM eingehen.
In vielen Anwendungen muss der Gleichstrommotor verschiedene Lastpunkte bereitstellen. Die PWM ist eine Methode, mit der der Motor mit variabler geregelter Leistung versorgt werden kann, um sich an verschiedene Lastpunkte in der Anwendung anzupassen. Wenn die Anwendung batteriebetrieben ist, bietet die PWM eine effiziente Möglichkeit, den Motor anzutreiben und die Batterielebensdauer zu verlängern.
Portescap bürstenbehaftete Gleichstrommotoren haben eine sehr geringe Induktivität und Trägheit. Mit dieser Konstruktion kann der Motor in Anwendungen eingesetzt werden, bei denen dynamisches Verhalten und schnelle Reaktion erforderlich sind. Dieses Design mit der Verwendung von PWM ermöglicht eine Stromregelung in den Wicklungen. Das Ausgangsdrehmoment ist linear proportional zum durchschnittlichen Strom in den Wicklungen und kann genau gesteuert werden.
Die Entwicklung einer PWM-Stromversorgung erfordert einige Überlegungen. Eine kurze Zusammenfassung dieser Überlegungen wäre wie folgt:
Die gegenwärtige Welligkeit des Designs sollte gering sein. Was bedeutet klein? Normalerweise möchten Sie, dass sie weniger als 10% der gesamten Stromaufnahme im System beträgt.
Der Grund, warum eine geringe Stromwelligkeit erwünscht ist, ist die Minimierung der dissipierten Joule-Leistung, die die Eisenverluste senkt.
Wenn ein Motor mit Edelmetallbürsten verwendet wird, hilft dies auch, die Elektroerosion der Bürsten und des Kommutators zu reduzieren.
Die Berücksichtigung der obigen Überlegungen beim Entwurf der PWM-Schaltung kann dazu beitragen, die Lebensdauer des Motors zu verlängern. Die typische Lebensdauer eines DC-Bürstenmotors ist eine komplexe Kombination von Faktoren der verschiedenen Komponenten im Motor. In den meisten Anwendungen hängt die Lebensdauer eines bürstenbehafteten Gleichstrommotors von der Alterung und dem Verschleiß der Bürsten ab, da es sich um ein mechanisches Kommutierungssystem handelt. Wenn die Bürsten so stark abgenutzt sind, dass sie den Kommutator nicht mehr berühren, funktioniert der Motor nicht mehr.
Einige gemeinsame Faktoren, die die Lebensdauer eines Motors beeinflussen können, sind
Wenn der Motor mit der höheren Stromaufnahme in der Kommutierung betrieben wird, beschleunigt dies den Verschleiß der Bürsten. Es ist immer gut, den maximalen Nennstrom des Motors zu kennen und, wenn möglich, zu versuchen, ihn auf 70% des Motornennstroms zu begrenzen, um die Lebensdauer des Motors zu verlängern.
Wenn die Anwendung mehrere Starts/Stopps mit hohen Anlaufstromspitzen aufweist, wird dies den Verschleiß der Bürsten beschleunigen.
Arbeitspunkte der Anwendung, die hohe Temperaturen erfordern, können auch auf die Ausübung der Eigenschaften der verschiedenen Schmiermittel wirken. Hohe Temperaturen können sich auf das Austrocknen der Schmiermittel auswirken und zu übermäßiger Hitze und Verschleiß führen.
Die PWM-Ansteuerung eines Gleichstrommotors ist in vielen Anwendungen eine relativ kostengünstige Möglichkeit, den Motor zu betreiben. Wir laden Sie ein, unser White Paper Steuerung von bürstenbehafteten Gleichstrommotoren mittels PWM zu lesen.