{"id":10192,"date":"2024-09-04T14:18:25","date_gmt":"2024-09-04T06:18:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/ein-umfassender-leitfaden-zum-buerstenlosen-gleichstrommotor\/"},"modified":"2024-11-08T17:40:43","modified_gmt":"2024-11-08T09:40:43","slug":"ein-umfassender-leitfaden-zum-buerstenlosen-gleichstrommotor","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/ein-umfassender-leitfaden-zum-buerstenlosen-gleichstrommotor\/","title":{"rendered":"Ein umfassender Leitfaden zum b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotor"},"content":{"rendered":"<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Der_Aufbau_eines_buerstenlosen_Gleichstrommotors\"><\/span>Der Aufbau eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-5487 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/The-Structure-of-Brushless-DC-Motor-%EF%81%AC.png\" alt=\"The Structure of Brushless DC Motor \uf06c\" width=\"566\" height=\"348\" \/><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Rotor\"><\/span>Rotor<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<ul>\n<li>Permanentmagnete: Der Rotor eines BLDC-Motors enth\u00e4lt Permanentmagnete, die normalerweise aus seltenen Erden wie Neodym bestehen und um seinen Umfang herum angeordnet sind.<\/li>\n<li>Magnetpole: Der Rotor kann mehrere Pole haben (z. B. 2-polig, 4-polig), die sich auf das Drehmoment und die Drehzahleigenschaften des Motors auswirken.<\/li>\n<li>Position (Au\u00dfenl\u00e4ufer vs. Innenl\u00e4ufer): Bei einem Au\u00dfenl\u00e4ufermotor umgibt der Rotor den Stator und sorgt so f\u00fcr mehr Drehmoment. Bei einem Innenl\u00e4ufermotor befindet sich der Rotor innerhalb des Stators, was im Allgemeinen zu h\u00f6heren Drehzahlen f\u00fchrt.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Stator\"><\/span>Stator<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<ul>\n<li>Gewickelte Spulen: Der Stator besteht aus Wicklungen aus Kupferdraht, die eine Reihe von Elektromagneten bilden. Diese Spulen sind in einer bestimmten Konfiguration angeordnet, um das Magnetfeld zu erzeugen, das mit dem Rotor interagiert.<\/li>\n<li>Anzahl der Phasen: Die meisten BLDC-Motoren haben einen dreiphasigen Stator (drei Spulens\u00e4tze), sie k\u00f6nnen aber je nach Anwendung auch mehr Phasen haben.<\/li>\n<li>Kernmaterial: Um Wirbelstromverluste zu verringern und die Effizienz zu steigern, bestehen Statorkerne h\u00e4ufig aus laminiertem Stahl.<\/li>\n<li>Nuten und Z\u00e4hne: Der Stator hat Nuten, in denen die Wicklungen platziert sind, und Z\u00e4hne, um das von den Spulen erzeugte Magnetfeld zu lenken.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Elektronischer_Geschwindigkeitsregler_ESC\"><\/span>Elektronischer Geschwindigkeitsregler (ESC)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<ul>\n<li>Steuereinheit: Der ESC ist ein externes Ger\u00e4t (das jedoch in den Betrieb des Motors integriert ist), das den Stromfluss durch die Statorspulen steuert. Es \u00fcbernimmt die Funktion der Kommutierung, indem es die Phasen elektronisch umschaltet, um die Drehung des Motors aufrechtzuerhalten.<\/li>\n<li><span style=\"font-size: 16px;\">Pulsweitenmodulation (PWM): Der ESC \u00e4ndert den Arbeitszyklus des an den Motor \u00fcbertragenen PWM-Signals, um dessen Geschwindigkeit zu \u00e4ndern.<\/span><\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Aktie\"><\/span>Aktie<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<ul>\n<li>St\u00fctzt den Rotor: An beiden Enden des Motors befinden sich Lager, die die Rotorwelle st\u00fctzen und eine gleichm\u00e4\u00dfige Drehung erm\u00f6glichen. Hochwertige Lager sind unerl\u00e4sslich, um die Reibung zu verringern und die Lebensdauer des Motors zu verl\u00e4ngern.<\/li>\n<li>Schmierung: Eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Schmierung der Lager tr\u00e4gt zu einem reibungslosen Betrieb bei und verringert den Verschlei\u00df.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"GehaeuseRahmen\"><\/span>Geh\u00e4use\/Rahmen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<ul>\n<li>Umschlie\u00dft und sch\u00fctzt Komponenten: Das Geh\u00e4use oder der Rahmen des Motors h\u00e4lt Stator und Rotor an Ort und Stelle und sch\u00fctzt die internen Komponenten vor Staub, Schmutz und Umwelteinfl\u00fcssen.<\/li>\n<li>K\u00fchlung: Einige Geh\u00e4use sind so konzipiert, dass sie die K\u00fchlung verbessern, entweder passiv durch Bel\u00fcftungs\u00f6ffnungen oder mit eingebauten L\u00fcftern.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Endglocken_Endkappen\"><\/span>Endglocken (Endkappen)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<ul>\n<li>Strukturelle Unterst\u00fctzung: Die Endglocken sind an beiden Enden des Motors angebracht, um die Lager zu halten und strukturelle Unterst\u00fctzung zu bieten. Sie helfen auch, die Innenteile des Motors zu sch\u00fctzen.<\/li>\n<\/ul>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Funktionsprinzip_des_buerstenlosen_Gleichstrommotors\"><\/span>Funktionsprinzip des b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Das Funktionsprinzip eines <span style=\"color: #0000ff;\"><a style=\"color: #0000ff;\" href=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/buerstenloser-dc-motor\/\">b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors<\/a><\/span> unterscheidet sich von dem eines herk\u00f6mmlichen Gleichstrommotors. Der b\u00fcrstenlose Antrieb erfolgt durch elektronische Kommutierung, wodurch die Kohleb\u00fcrsten und der Kommutator eines herk\u00f6mmlichen Gleichstrommotors entfallen. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erkl\u00e4rung des Funktionsprinzips eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors:<\/p>\n<ol>\n<li>Aufbau des Motors: Der b\u00fcrstenlose Gleichstrommotor besteht haupts\u00e4chlich aus einem Stator, einem Rotor und einem Positionssensor. Der feste Teil des Motors ist der Stator, der oft aus vielen Wicklungen besteht. Der Rotor des Motors, der sich dreht, besteht h\u00e4ufig aus Permanentmagneten.<\/li>\n<li>Elektronische Kommutierung: Bei einem b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotor ersetzt ein elektronischer Kommutator den herk\u00f6mmlichen mechanischen Kommutator. Der elektronische Kommutator steuert die Richtung des Stroms in den Motorwicklungen \u00fcber einen Steuerkreis und sorgt so f\u00fcr eine kontinuierliche Drehung des Motors.<\/li>\n<li>Positionssensor: Die Position des Rotors wird vom elektronischen Kommutator gesteuert, der bei Bedarf auch die Stromrichtung \u00e4ndert. Der Positionssensor sammelt diese Informationen. G\u00e4ngige Positionssensoren sind Hall-Sensoren, photoelektrische Sensoren und magnetoelektrische Sensoren.<\/li>\n<li>Regelungsstrategie: Die Regelungsstrategie von b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotoren beruht in der Regel auf Vektorregelung oder Trapezregelung. Bei der Vektorsteuerung wird eine pr\u00e4zise Steuerung des Motors durch die Steuerung der Amplitude und Phase des Stroms erreicht, w\u00e4hrend bei der Trapezsteuerung eine grundlegende Steuerung des Motors durch die Steuerung des Stromwechsels erfolgt.<\/li>\n<li>Wirkungsgrad und Leistung: Durch den Wegfall von Kohleb\u00fcrsten und Kommutatoren sind b\u00fcrstenlose Gleichstrommotoren effizienter, laufen ruhiger, sind ger\u00e4usch\u00e4rmer und haben geringere Wartungskosten.<\/li>\n<\/ol>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Funktionsdiagramm_eines_buerstenlosen_Gleichstrommotors\"><\/span>Funktionsdiagramm eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-5518 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/Brushless-DC-motor-operation-diagram.gif\" alt=\"Brushless DC motor operation diagram\" width=\"301\" height=\"315\" \/><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Die_Arten_von_buerstenlosen_Gleichstrommotoren\"><\/span>Die Arten von b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotoren<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p><img decoding=\"async\" class=\"size-full wp-image-5488 aligncenter\" src=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/external-rotor-motor-VS-inrunner-bldc-motor.png\" alt=\"external rotor motor VS inrunner bldc motor\" width=\"800\" height=\"445\" srcset=\"https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/external-rotor-motor-VS-inrunner-bldc-motor.png 800w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/external-rotor-motor-VS-inrunner-bldc-motor-300x167.png 300w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/external-rotor-motor-VS-inrunner-bldc-motor-768x427.png 768w, https:\/\/www.gian-transmission.com\/wp-content\/uploads\/2024\/09\/external-rotor-motor-VS-inrunner-bldc-motor-600x334.png 600w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Aussenlaeufermotor\"><\/span>Au\u00dfenl\u00e4ufermotor:<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Der Stator befindet sich im Inneren des Motors, aber der Rotor, der die Magnete beherbergt, liegt au\u00dferhalb. Aufgrund seiner Konstruktion kann das Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen durch Verwendung eines gr\u00f6\u00dferen Rotordurchmessers erh\u00f6ht werden. Diese Motoren erzeugen aufgrund ihres gr\u00f6\u00dferen Rotordurchmessers im Allgemeinen ein h\u00f6heres Drehmoment, was sie ideal f\u00fcr Anwendungen macht, die ein erhebliches Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen erfordern, wie z. B. Drohnen, Elektrofahrr\u00e4der und Modellflugzeuge.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Innenlaeufer-BLDC-Motoren\"><\/span>Innenl\u00e4ufer-BLDC-Motoren:<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Der Stator umgibt den Rotor, der im Motorgeh\u00e4use untergebracht ist. Dieses Design ist kompakter und f\u00fchrt normalerweise zu h\u00f6heren Drehzahlen bei geringerem Drehmoment. Innenl\u00e4ufermotoren sind f\u00fcr h\u00f6here Drehzahlen (Umdrehungen pro Minute) bekannt und eignen sich besser f\u00fcr Anwendungen, bei denen eine hohe Drehzahl wichtig ist, wie z. B. RC-Autos oder kleine Elektromotoren. Die folgende Vergleichstabelle:<\/p>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td>Merkmal<\/td>\n<td>Outrunner-BLDC-Motoren<\/td>\n<td>Inrunner-BLDC-Motoren<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Rotorposition<\/td>\n<td>Au\u00dfen am Stator<\/td>\n<td>Innerhalb des Stators<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Drehmoment<\/td>\n<td>H\u00f6heres Drehmoment pro Gewicht\/Gr\u00f6\u00dfe<\/td>\n<td>Niedrigeres Drehmoment pro Gewicht\/Gr\u00f6\u00dfe<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Geschwindigkeit<\/td>\n<td>Im Allgemeinen niedrigere Geschwindigkeit<\/td>\n<td>Im Allgemeinen h\u00f6here Geschwindigkeit<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Effizienz<\/td>\n<td>Etwas niedriger aufgrund mehrerer beweglicher Teile<\/td>\n<td>H\u00f6here Effizienz aufgrund weniger beweglicher Teile<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Kommutierung<\/td>\n<td>Elektronisch<\/td>\n<td>Elektronisch<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>Anlaufdrehmoment<\/td>\n<td>Gutes Anlaufdrehmoment<\/td>\n<td>Ben\u00f6tigt h\u00f6here Geschwindigkeit, um Drehmoment zu erzeugen<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Antriebsmodus_fuer_buerstenlosen_Gleichstrommotor\"><\/span>Antriebsmodus f\u00fcr b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotor<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Sechsstufige_Kommutierung_Trapezantrieb\"><\/span>Sechsstufige Kommutierung (Trapezantrieb)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Dies ist der gebr\u00e4uchlichste Antriebsmodus f\u00fcr BLDC-Motoren, bei dem der Motor durch dreiphasige Spannungssignale angetrieben wird, die in einer sechsstufigen Abfolge auf die Motorwicklungen angewendet werden.<\/p>\n<ul>\n<li>Betrieb: In diesem Modus werden zwei Phasen gleichzeitig mit Strom versorgt und die Kommutierung erfolgt alle 60 elektrischen Grad. Dadurch entsteht eine trapezf\u00f6rmige Gegen-EMK-Wellenform.<\/li>\n<li>Vorteile: Einfach zu implementieren, kosteng\u00fcnstig und in vielen Anwendungen weit verbreitet.<\/li>\n<li>Nachteile: Erzeugt Drehmomentwelligkeit, die zu L\u00e4rm und Vibrationen f\u00fchren kann, weniger gleichm\u00e4\u00dfiger Betrieb im Vergleich zum sinusf\u00f6rmigen Antrieb.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Sinusfoermiger_Antrieb\"><\/span>Sinusf\u00f6rmiger Antrieb<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>In diesem Modus wird der Motor mit sinusf\u00f6rmigen Spannungswellenformen angetrieben, statt mit den trapezf\u00f6rmigen Wellenformen, die bei der Sechs-Schritt-Kommutierung verwendet werden.<\/p>\n<ul>\n<li>Betrieb: Der sinusf\u00f6rmige Antrieb sorgt f\u00fcr einen sanfteren \u00dcbergang zwischen den Kommutierungsschritten, was zu einer kontinuierlicheren und gleichm\u00e4\u00dfigeren Drehmomentabgabe f\u00fchrt.<\/li>\n<li>Vorteile: F\u00fchrt zu einem sanfteren Betrieb mit weniger Drehmomentwelligkeit, weniger L\u00e4rm und weniger Vibrationen.<\/li>\n<li>Nachteile: Komplexere und teurere Implementierung aufgrund der Notwendigkeit pr\u00e4ziser Steueralgorithmen und Feedback mit h\u00f6herer Aufl\u00f6sung.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Feldorientierte_Regelung_FOC\"><\/span>Feldorientierte Regelung (FOC)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>FOC, auch als Vektorsteuerung bekannt, ist eine fortschrittliche Steuerungstechnik, die die Effizienz und Leistung des BLDC-Motors durch Steuerung der Motorstr\u00f6me in einem rotierenden Referenzrahmen optimiert.<\/p>\n<ul>\n<li>Funktionsweise: FOC regelt den Strom in zwei senkrechten Richtungen (d-Achse und q-Achse) und richtet das Magnetfeld des Motors an der Position des Rotors aus, um Drehmoment und Effizienz zu maximieren.<\/li>\n<li>Vorteile: Hocheffiziente, pr\u00e4zise Steuerung von Drehmoment und Drehzahl, ideal f\u00fcr Anwendungen, die eine gleichm\u00e4\u00dfige und genaue Leistung erfordern.<\/li>\n<li>Nachteile: Erfordert komplexe Algorithmen und anspruchsvolle Hardware, was die Implementierung teurer und schwieriger macht.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Direkte_Drehmomentregelung_DTC\"><\/span>Direkte Drehmomentregelung (DTC)<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>DTC ist eine Methode, die das Drehmoment und den magnetischen Fluss des Motors direkt steuert, ohne dass eine Koordinatentransformation erforderlich ist. Sie wird h\u00e4ufig in Wechselstromantrieben verwendet, kann aber auch auf BLDC-Motoren angewendet werden.<\/p>\n<ul>\n<li>Funktionsweise: DTC verwendet einen Drehmoment- und Flusssch\u00e4tzer und wendet Spannungsvektoren auf den Motor an, um Drehmoment und Fluss direkt zu steuern.<\/li>\n<li>Vorteile: Schnelle dynamische Reaktion, erfordert keine pr\u00e4zisen Rotorpositionsinformationen.<\/li>\n<li>Nachteile: Kann komplexer sein und kann im Vergleich zu FOC zu h\u00f6heren Drehmomentwelligkeiten f\u00fchren.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Strommodussteuerung\"><\/span>Strommodussteuerung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>In diesem Modus liegt der Schwerpunkt eher auf der Regulierung des Stroms durch die Motorwicklungen als auf der direkten Steuerung der Spannung.<\/p>\n<ul>\n<li>Funktionsweise: Um die gew\u00fcnschte Drehzahl oder das gew\u00fcnschte Drehmoment zu erreichen, \u00e4ndert der Motorregler den Strom, der an die Motorwicklungen gesendet wird, h\u00e4ufig mithilfe von R\u00fcckkopplungsschleifen.<\/li>\n<li>Vorteile: Bietet pr\u00e4zise Kontrolle \u00fcber das Motordrehmoment, gut f\u00fcr Anwendungen, die eine stabile Drehmomentabgabe erfordern.<\/li>\n<li>Nachteile: Es ist ein komplexeres Steuersystem erforderlich, m\u00f6glicherweise langsamere Reaktionszeiten im Vergleich zur direkten Spannungssteuerung.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Sensorlose_Steuerung\"><\/span>Sensorlose Steuerung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Bei der sensorlosen Steuerung wird die Rotorposition mithilfe der vom Motor selbst erzeugten Gegen-EMK gesch\u00e4tzt, wodurch die Notwendigkeit physischer Sensoren entf\u00e4llt.<\/p>\n<ul>\n<li>Funktionsweise: Der Controller sch\u00e4tzt die Rotorposition anhand der Nulldurchgangspunkte der Gegen-EMK, die zur Bestimmung der geeigneten Kommutierungssequenz verwendet wird.<\/li>\n<li>Vorteile: Reduziert die mit Sensoren verbundenen Kosten und Komplexit\u00e4t und verbessert die Zuverl\u00e4ssigkeit durch Beseitigung von Sensorausfallpunkten.<\/li>\n<li>Nachteile: Kann weniger genau sein, insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten, bei denen die Gegen-EMK schwach ist, was zu einer weniger pr\u00e4zisen Steuerung f\u00fchrt.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Sensorsteuerung\"><\/span>Sensorsteuerung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Die Sensorsteuerung bietet mithilfe von Hall-Effekt-Sensoren oder anderen Positionssensoren eine Echtzeitr\u00fcckmeldung der Rotorposition.<\/p>\n<ul>\n<li>Betrieb: Die Sensoren liefern dem Controller genaue Rotorpositionsdaten, der dann die Kommutierungssequenz und den Zeitpunkt entsprechend anpasst.<br \/>\nVorteile: Bietet pr\u00e4zise Kontrolle \u00fcber den Motorbetrieb, hervorragende Leistung bei niedrigen Drehzahlen und beim Anlaufen, gut f\u00fcr Anwendungen, die ein hohes<\/li>\n<li>Drehmoment bei niedrigen Drehzahlen erfordern.<\/li>\n<li>Nachteile: Erh\u00f6ht die Kosten und Komplexit\u00e4t des Motorsystems, potenzielle Zuverl\u00e4ssigkeitsprobleme aufgrund von Sensorfehlern.<\/li>\n<\/ul>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Ueberlegungen_zur_Auswahl_eines_buerstenlosen_Gleichstrommotors\"><\/span>\u00dcberlegungen zur Auswahl eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>Bei der Auswahl eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors (BLDC) m\u00fcssen mehrere wichtige \u00dcberlegungen ber\u00fccksichtigt werden, um sicherzustellen, dass der Motor die Anforderungen Ihrer spezifischen Anwendung erf\u00fcllt.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Leistung_des_BLDC-Motors\"><\/span>Leistung des BLDC-Motors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>Leistung (P) = Spannung (V) \u00d7 Strom (I) \u00d7 Wirkungsgrad (%) \u00d7 Leistungsfaktor (PF) \u00dcberlegung: Bestimmen Sie die f\u00fcr Ihre Anwendung erforderliche maximale Leistung, gemessen in Watt (W). Auswahltipp: W\u00e4hlen Sie einen Motor, der ausreichend Leistung liefert, um die Spitzenlastanforderungen zu erf\u00fcllen. Stellen Sie sicher, dass die Dauerleistung des Motors h\u00f6her ist als die typische Last und dass die Spitzenleistung kurze Phasen h\u00f6herer Nachfrage bew\u00e4ltigen kann.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Drehzahl_des_BLDC-Motors\"><\/span>Drehzahl des BLDC-Motors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>Drehzahl (U\/min) = (Spannung (V) \u00d7 Kv)\/n<\/p>\n<p>\u00dcberlegung: Ermitteln Sie die f\u00fcr Ihre Anwendung erforderliche maximale Drehzahl (in Umdrehungen pro Minute, U\/min).<\/p>\n<p>Auswahltipp: W\u00e4hlen Sie einen Motor, der die gew\u00fcnschte maximale Drehzahl erreichen kann. Stellen Sie sicher, dass der Drehzahlbereich des Motors den Anforderungen Ihrer Anwendung entspricht, und ber\u00fccksichtigen Sie ggf. eine Untersetzung.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Spannung_des_BLDC-Motors\"><\/span>Spannung des BLDC-Motors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>&nbsp;<\/p>\n<p>V = Kv\u22c5U\/min<\/p>\n<p>\u00dcberlegung: Bestimmen Sie die Betriebsspannung, mit der der Motor angetrieben wird.<br \/>\nAuswahltipp: W\u00e4hlen Sie einen Motor, der bei der angegebenen Spannung problemlos l\u00e4uft. Stellen Sie sicher, dass die vom Motor ben\u00f6tigte Spannung und Stromst\u00e4rke mit Ihrem System kompatibel sind und dass Ihre Stromquelle diese liefern kann.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Groesse_des_BLDC-Motors\"><\/span>Gr\u00f6\u00dfe des BLDC-Motors<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<ul>\n<li>\u00dcberlegung: Bewerten Sie die physikalischen Gr\u00f6\u00dfenbeschr\u00e4nkungen, einschlie\u00dflich Durchmesser, L\u00e4nge und Wellendurchmesser des Motors.<\/li>\n<li>Auswahltipp: W\u00e4hlen Sie einen Motor f\u00fcr Ihre Anwendung basierend darauf aus, wie viel Platz er einnimmt. Ber\u00fccksichtigen Sie die Montagekonfiguration des Motors und stellen Sie sicher, dass der Wellendurchmesser mit Ihrer mechanischen Konfiguration, z. B. Kupplungen oder Getrieben, kompatibel ist.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Hall-Sensoren_Mit_oder_ohne\"><\/span>Hall-Sensoren: Mit oder ohne<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p>\u00dcberlegung: Entscheiden Sie, ob der Motor Hall-Sensoren ben\u00f6tigt oder nicht. Auswahltipp:<\/p>\n<ul>\n<li>Mit Hall-Sensoren: W\u00e4hlen Sie einen BLDC-Motor mit Sensor, wenn f\u00fcr Ihre Anwendung eine pr\u00e4zise Steuerung bei niedrigen Geschwindigkeiten, ein sanfter Start oder eine genaue Positionierung entscheidend sind. Hall-Sensoren liefern Echtzeit-Feedback zur Rotorposition und verbessern so die Steuerung.<\/li>\n<li>Ohne Hall-Sensoren: Entscheiden Sie sich f\u00fcr einen BLDC-Motor ohne Sensor, wenn Sie ein einfacheres, robusteres Design ben\u00f6tigen, bei dem eine pr\u00e4zise Steuerung bei niedrigen Geschwindigkeiten weniger wichtig ist. Motoren ohne Sensor sind in der Regel weniger teuer und haben weniger Komponenten.<\/li>\n<\/ul>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Abschluss\"><\/span>Abschluss<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p>F\u00fcr viele verschiedene Anwendungen ist ein b\u00fcrstenloser Gleichstrommotor aufgrund seiner hohen Effizienz, Zuverl\u00e4ssigkeit und pr\u00e4zisen Steuerung die beste Wahl. F\u00fcr einen Hersteller b\u00fcrstenloser Gleichstrommotoren reduziert das Fehlen von B\u00fcrsten den Wartungsaufwand und sein kompaktes Design sorgt f\u00fcr starke Leistung. Das Verst\u00e4ndnis seiner Komponenten, Funktionsweise und Vorteile ist der Schl\u00fcssel zur Optimierung seines Einsatzes in modernen technischen L\u00f6sungen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Der Aufbau eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors Rotor Permanentmagnete: Der Rotor eines BLDC-Motors enth\u00e4lt Permanentmagnete, die normalerweise aus seltenen Erden wie Neodym bestehen und um seinen Umfang herum angeordnet sind. Magnetpole: Der Rotor kann mehrere Pole haben (z. B. 2-polig, 4-polig), die sich auf das Drehmoment und die Drehzahleigenschaften des Motors auswirken. Position (Au\u00dfenl\u00e4ufer vs. Innenl\u00e4ufer): Bei einem Au\u00dfenl\u00e4ufermotor umgibt der Rotor den Stator und sorgt so f\u00fcr mehr Drehmoment. Bei einem Innenl\u00e4ufermotor befindet sich der Rotor innerhalb des Stators, was im Allgemeinen zu h\u00f6heren Drehzahlen f\u00fchrt. Stator Gewickelte Spulen: Der Stator besteht aus Wicklungen aus Kupferdraht, die eine Reihe von Elektromagneten bilden. Diese Spulen sind in einer bestimmten Konfiguration angeordnet, um das Magnetfeld zu erzeugen, das mit dem Rotor interagiert. Anzahl der Phasen: Die meisten BLDC-Motoren haben einen dreiphasigen Stator (drei Spulens\u00e4tze), sie k\u00f6nnen aber je nach Anwendung auch mehr Phasen haben. Kernmaterial: Um Wirbelstromverluste zu verringern und die Effizienz zu steigern, bestehen Statorkerne h\u00e4ufig aus laminiertem Stahl. Nuten und Z\u00e4hne: Der Stator hat Nuten, in denen die Wicklungen platziert sind, und Z\u00e4hne, um das von den Spulen erzeugte Magnetfeld zu lenken. Elektronischer Geschwindigkeitsregler (ESC) Steuereinheit: Der ESC ist ein externes Ger\u00e4t (das jedoch in den Betrieb des Motors integriert ist), das den Stromfluss durch die Statorspulen steuert. Es \u00fcbernimmt die Funktion der Kommutierung, indem es die Phasen elektronisch umschaltet, um die Drehung des Motors aufrechtzuerhalten. Pulsweitenmodulation (PWM): Der ESC \u00e4ndert den Arbeitszyklus des an den Motor \u00fcbertragenen PWM-Signals, um dessen Geschwindigkeit zu \u00e4ndern. Aktie St\u00fctzt den Rotor: An beiden Enden des Motors befinden sich Lager, die die Rotorwelle st\u00fctzen und eine gleichm\u00e4\u00dfige Drehung erm\u00f6glichen. Hochwertige Lager sind unerl\u00e4sslich, um die Reibung zu verringern und die Lebensdauer des Motors zu verl\u00e4ngern. Schmierung: Eine ordnungsgem\u00e4\u00dfe Schmierung der Lager tr\u00e4gt zu einem reibungslosen Betrieb bei und verringert den Verschlei\u00df. Geh\u00e4use\/Rahmen Umschlie\u00dft und sch\u00fctzt Komponenten: Das Geh\u00e4use oder der Rahmen des Motors h\u00e4lt Stator und Rotor an Ort und Stelle und sch\u00fctzt die internen Komponenten vor Staub, Schmutz und Umwelteinfl\u00fcssen. K\u00fchlung: Einige Geh\u00e4use sind so konzipiert, dass sie die K\u00fchlung verbessern, entweder passiv durch Bel\u00fcftungs\u00f6ffnungen oder mit eingebauten L\u00fcftern. Endglocken (Endkappen) Strukturelle Unterst\u00fctzung: Die Endglocken sind an beiden Enden des Motors angebracht, um die Lager zu halten und strukturelle Unterst\u00fctzung zu bieten. Sie helfen auch, die Innenteile des Motors zu sch\u00fctzen. Funktionsprinzip des b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors Das Funktionsprinzip eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors unterscheidet sich von dem eines herk\u00f6mmlichen Gleichstrommotors. Der b\u00fcrstenlose Antrieb erfolgt durch elektronische Kommutierung, wodurch die Kohleb\u00fcrsten und der Kommutator eines herk\u00f6mmlichen Gleichstrommotors entfallen. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erkl\u00e4rung des Funktionsprinzips eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors: Aufbau des Motors: Der b\u00fcrstenlose Gleichstrommotor besteht haupts\u00e4chlich aus einem Stator, einem Rotor und einem Positionssensor. Der feste Teil des Motors ist der Stator, der oft aus vielen Wicklungen besteht. Der Rotor des Motors, der sich dreht, besteht h\u00e4ufig aus Permanentmagneten. Elektronische Kommutierung: Bei einem b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotor ersetzt ein elektronischer Kommutator den herk\u00f6mmlichen mechanischen Kommutator. Der elektronische Kommutator steuert die Richtung des Stroms in den Motorwicklungen \u00fcber einen Steuerkreis und sorgt so f\u00fcr eine kontinuierliche Drehung des Motors. Positionssensor: Die Position des Rotors wird vom elektronischen Kommutator gesteuert, der bei Bedarf auch die Stromrichtung \u00e4ndert. Der Positionssensor sammelt diese Informationen. G\u00e4ngige Positionssensoren sind Hall-Sensoren, photoelektrische Sensoren und magnetoelektrische Sensoren. Regelungsstrategie: Die Regelungsstrategie von b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotoren beruht in der Regel auf Vektorregelung oder Trapezregelung. Bei der Vektorsteuerung wird eine pr\u00e4zise Steuerung des Motors durch die Steuerung der Amplitude und Phase des Stroms erreicht, w\u00e4hrend bei der Trapezsteuerung eine grundlegende Steuerung des Motors durch die Steuerung des Stromwechsels erfolgt. Wirkungsgrad und Leistung: Durch den Wegfall von Kohleb\u00fcrsten und Kommutatoren sind b\u00fcrstenlose Gleichstrommotoren effizienter, laufen ruhiger, sind ger\u00e4usch\u00e4rmer und haben geringere Wartungskosten. Funktionsdiagramm eines b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotors Die Arten von b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotoren Au\u00dfenl\u00e4ufermotor: Der Stator befindet sich im Inneren des Motors, aber der Rotor, der die Magnete beherbergt, liegt au\u00dferhalb. Aufgrund seiner Konstruktion kann das Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen durch Verwendung eines gr\u00f6\u00dferen Rotordurchmessers erh\u00f6ht werden. Diese Motoren erzeugen aufgrund ihres gr\u00f6\u00dferen Rotordurchmessers im Allgemeinen ein h\u00f6heres Drehmoment, was sie ideal f\u00fcr Anwendungen macht, die ein erhebliches Drehmoment bei niedrigeren Drehzahlen erfordern, wie z. B. Drohnen, Elektrofahrr\u00e4der und Modellflugzeuge. Innenl\u00e4ufer-BLDC-Motoren: Der Stator umgibt den Rotor, der im Motorgeh\u00e4use untergebracht ist. Dieses Design ist kompakter und f\u00fchrt normalerweise zu h\u00f6heren Drehzahlen bei geringerem Drehmoment. Innenl\u00e4ufermotoren sind f\u00fcr h\u00f6here Drehzahlen (Umdrehungen pro Minute) bekannt und eignen sich besser f\u00fcr Anwendungen, bei denen eine hohe Drehzahl wichtig ist, wie z. B. RC-Autos oder kleine Elektromotoren. Die folgende Vergleichstabelle: Merkmal Outrunner-BLDC-Motoren Inrunner-BLDC-Motoren Rotorposition Au\u00dfen am Stator Innerhalb des Stators Drehmoment H\u00f6heres Drehmoment pro Gewicht\/Gr\u00f6\u00dfe Niedrigeres Drehmoment pro Gewicht\/Gr\u00f6\u00dfe Geschwindigkeit Im Allgemeinen niedrigere Geschwindigkeit Im Allgemeinen h\u00f6here Geschwindigkeit Effizienz Etwas niedriger aufgrund mehrerer beweglicher Teile H\u00f6here Effizienz aufgrund weniger beweglicher Teile Kommutierung Elektronisch Elektronisch Anlaufdrehmoment Gutes Anlaufdrehmoment Ben\u00f6tigt h\u00f6here Geschwindigkeit, um Drehmoment zu erzeugen Antriebsmodus f\u00fcr b\u00fcrstenlosen Gleichstrommotor Sechsstufige Kommutierung (Trapezantrieb) Dies ist der gebr\u00e4uchlichste Antriebsmodus f\u00fcr BLDC-Motoren, bei dem der Motor durch dreiphasige Spannungssignale angetrieben wird, die in einer sechsstufigen Abfolge auf die Motorwicklungen angewendet werden. Betrieb: In diesem Modus werden zwei Phasen gleichzeitig mit Strom versorgt und die Kommutierung erfolgt alle 60 elektrischen Grad. Dadurch entsteht eine trapezf\u00f6rmige Gegen-EMK-Wellenform. Vorteile: Einfach zu implementieren, kosteng\u00fcnstig und in vielen Anwendungen weit verbreitet. Nachteile: Erzeugt Drehmomentwelligkeit, die zu L\u00e4rm und Vibrationen f\u00fchren kann, weniger gleichm\u00e4\u00dfiger Betrieb im Vergleich zum sinusf\u00f6rmigen Antrieb. Sinusf\u00f6rmiger Antrieb In diesem Modus wird der Motor mit sinusf\u00f6rmigen Spannungswellenformen angetrieben, statt mit den trapezf\u00f6rmigen Wellenformen, die bei der Sechs-Schritt-Kommutierung verwendet werden. Betrieb: Der sinusf\u00f6rmige Antrieb sorgt f\u00fcr einen sanfteren \u00dcbergang zwischen den Kommutierungsschritten, was zu einer kontinuierlicheren und gleichm\u00e4\u00dfigeren Drehmomentabgabe f\u00fchrt. Vorteile: F\u00fchrt zu einem sanfteren Betrieb mit weniger Drehmomentwelligkeit, weniger L\u00e4rm und weniger Vibrationen. Nachteile: Komplexere und teurere Implementierung aufgrund der Notwendigkeit pr\u00e4ziser Steueralgorithmen und Feedback mit h\u00f6herer Aufl\u00f6sung. Feldorientierte Regelung (FOC) FOC, auch als Vektorsteuerung bekannt, ist eine fortschrittliche Steuerungstechnik, die die Effizienz und Leistung des BLDC-Motors durch Steuerung der Motorstr\u00f6me in einem rotierenden Referenzrahmen optimiert. Funktionsweise: FOC regelt den Strom in zwei senkrechten Richtungen (d-Achse und q-Achse) und richtet das Magnetfeld des Motors an der Position des Rotors aus, um Drehmoment<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":9775,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"site-sidebar-layout":"default","site-content-layout":"","ast-site-content-layout":"default","site-content-style":"default","site-sidebar-style":"default","ast-global-header-display":"","ast-banner-title-visibility":"","ast-main-header-display":"","ast-hfb-above-header-display":"","ast-hfb-below-header-display":"","ast-hfb-mobile-header-display":"","site-post-title":"","ast-breadcrumbs-content":"","ast-featured-img":"","footer-sml-layout":"","theme-transparent-header-meta":"default","adv-header-id-meta":"","stick-header-meta":"","header-above-stick-meta":"","header-main-stick-meta":"","header-below-stick-meta":"","astra-migrate-meta-layouts":"set","ast-page-background-enabled":"default","ast-page-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-4)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"ast-content-background-meta":{"desktop":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"tablet":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""},"mobile":{"background-color":"var(--ast-global-color-5)","background-image":"","background-repeat":"repeat","background-position":"center center","background-size":"auto","background-attachment":"scroll","background-type":"","background-media":"","overlay-type":"","overlay-color":"","overlay-opacity":"","overlay-gradient":""}},"footnotes":""},"categories":[133],"tags":[],"class_list":["post-10192","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-unkategorisiert"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10192"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=10192"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/10192\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/9775"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=10192"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=10192"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.gian-transmission.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=10192"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}