Was ist ein DC-Elektromotor?

Ein DC-Elektromotor ist ein elektromagnetisches Gerät, das elektrische Energie aus Gleichstrom in mechanische Energie umwandelt. Mit seiner stabilen Geschwindigkeitsregelungsleistung und hohem Anlaufmoment wird er in verschiedenen Bereichen wie Industrie, Transport und Haushaltsgeräten weit verbreitet eingesetzt. Sein grundlegendes Arbeitsprinzip basiert auf der Linken-Hand-Regel in der elektromagnetischen Induktion: Wenn ein stromführender Leiter in einem Magnetfeld ist, wird er der Ampere-Kraft ausgesetzt, um Bewegung zu erzeugen, wodurch die Energieumwandlung realisiert wird.

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Strukturell besteht ein Gleichstrommotor hauptsächlich aus vier Teilen: Stator, Rotor, Kommutator und Bürste. Der Stator ist der feste Teil des Motors, der normalerweise Permanentmagneten oder Erregerwicklungen enthält, deren Funktion es ist, ein konstantes Magnetfeld zu erzeugen; der Rotor, auch als Anker bekannt, besteht aus einem Eisenkern und einer Ankerwicklung. Nachdem die Wicklung mit Energie versorgt wurde, wird sie zu einem stromführenden Leiter und rotiert unter Kraft im Stator-Magnetfeld; der Kommutator ist ein Schlüsselkomponente des Gleichstrommotors, der mit der Rotorwicklung verbunden ist und sich mit dem Rotor dreht. Die Bürste ist am Stator befestigt, hält einen gleitenden Kontakt mit dem Kommutator aufrecht und ist verantwortlich für die Einspeisung des Stroms aus der externen Gleichstromquelle in die Rotorwicklung. Sie ändert auch rechtzeitig die Stromrichtung während der Rotation des Rotors, um sicherzustellen, dass der Rotor weiterhin in die gleiche Richtung rotieren kann.

Je nach verschiedenen Erregungsmethoden können Gleichstrommotoren in zwei Kategorien unterteilt werden: Permanentmagnet-Gleichstrommotoren und erregteDC-Motoren. Das Stator-Magnetfeld eines Permanentmagnet-Gleichstrommotors wird durch Permanentmagnetmaterialien (wie Neodym-Eisen-Bor-Magnete) bereitgestellt, die die Eigenschaften einer einfachen Struktur und geringen Größe aufweisen und häufig in Spielzeugen, kleinen Ventilatoren und anderen Geräten verwendet werden; das Stator-Magnetfeld eines erregten Gleichstrommotors wird durch die Erregung der Erregerwicklung erzeugt. Je nach Verbindungsart zwischen der Erregerwicklung und der Ankerwicklung kann es in Serienerregung, Nebenerregung, Compound-Erregung und andere Typen unterteilt werden. Diese Art von Motor kann die Magnetfeldstärke flexibel ändern, indem der Erregerstrom angepasst wird, um eine präzisere Geschwindigkeitsregelung zu erreichen, und wird hauptsächlich in Werkzeugmaschinen, Aufzügen und anderen Szenarien eingesetzt, die eine Geschwindigkeitsregelung erfordern.​

Obwohl mit der Entwicklung der AC-Motorsteuerungstechnologie die Anwendung von DC-Motoren in einigen Bereichen abgenommen hat, nimmt sie aufgrund ihrer einzigartigen Leistungsmerkmale in Situationen, die eine hochpräzise Geschwindigkeitsregelung und häufiges Starten und Stoppen erfordern, wie z.B. elektrische Gabelstapler und Servosysteme, weiterhin eine wichtige Position ein.