Servomotoren vs. Schrittmotoren vs. Bürstenlose Gleichstrommotoren

Gleichstrommotoren wandeln Gleichstrom in mechanische Leistung um, indem sie Magnetfelder erzeugen, die den Rotor drehen, der an der Ausgangswelle eines Motors angebracht ist. Es gibt mehrere gängige Arten von Elektromotoren, darunter Servo-, Schritt- und bürstenlose Gleichstrommotoren. Wir vergleichen die mechanischen und elektrischen Unterschiede der einzelnen Motoren und erläutern dann die wichtigsten Faktoren, die bei der Auswahl der geeigneten Motorlösung für Ihre Kundenzwecke zu berücksichtigen sind.

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Ein Servomotor hat einen ähnlichen mechanischen Aufbau und eine flache Drehmomentkurve wie ein bürstenloser Gleichstrommotor, verfügt jedoch über die Eigenschaften und Fähigkeit, Position, Geschwindigkeit und Beschleunigung an feinen Winkelpunkten zu steuern. Damit der Servo funktionieren kann, ist ein Positionsrückmeldesensor erforderlich, der mit einem Servotreibermodul verbunden ist, das von einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) gesteuert wird.

Ein Schrittmotor verfügt über ein festgelegtes mechanisches Zahndesign an den Stator- und Rotorkomponenten, um die Drehposition der Vorderwelle in bestimmte Winkel relativ zu einer identifizierten Grundposition zu bewegen.

Herkömmliche Gleichstrommotoren erfordern elektrische Kontaktpunkte oder Kohlebürsten zwischen einer stationären Stromversorgung und der Drehwelle. Der Strom wird an einen Kommutator gesendet, der die Rotationsenergie des Motors aufrechterhält. Der Nachteil eines Bürstenmotors sind deutlich geringere Arbeitszyklen (kürzere Betriebszeit zwischen den Profilzyklen an einem Tag) und Bürsten, die sich bei fortgesetzter Verwendung abnutzen. Ein bürstenloser Gleichstrommotor (BLDC) überträgt Gleichstrom elektronisch durch zeitlich kompliziert abgestimmte elektromagnetische Impulse anstelle von Bürsten an den Rotor. Die BLDC-Motortechnologie ermöglicht Dauerbetrieb unterhalb des Nenndrehmoments über einen bestimmten Drehzahlbereich.

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Die Entscheidung zwischen einem BLDC-, Servo- oder Schrittmotor ist einfach, wenn Sie die gleichzeitige Notwendigkeit einer genauen Motorpositionierung, eines einfachen Designs und einer langen Lebensdauer der Komponenten berücksichtigen. Letzterer Punkt ist entscheidend, wenn Sie einen Schritt- mit einem Servomotor vergleichen, da ein funktionierender Servo mehr Parameter erfordert als nur das Senden von Impulssignalen. Servomotoren können nicht unabhängig von einem komplexen Encoder funktionieren, um den Rückkopplungssensor und die Steuerung des Motors zu kalibrieren. Wenn eine Komponente ausfällt oder eine Trägheitslast geändert wird, besteht die Gefahr von Geräteschäden und kostspieligen Verzögerungen.

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