Motoren können je nach ihrer Stromquelle, Struktur, Größe, Leistung und Anwendung in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Kleine Motoren und Mikromotoren finden Verwendung in einer Vielzahl von Präzisionsgeräten, Robotern und anderen modernen Bereichen.
Gebürstete Gleichstrommotoren, bürstenlose Gleichstrommotoren und kernlose Motoren
Motoren können je nach der Art der Stromversorgung als Wechselstrommotoren oder Gleichstrommotoren eingestuft werden. Wechselstrommotoren verwenden Wechselstrom als Stromquelle. Sie sind oft groß und werden in industriellen Anwendungen wie Pumpen und Förderbändern in der Logistik eingesetzt. Sie finden auch in größeren Haushaltsgeräten und Elektrofahrzeugen Verwendung. Gleichstrommotoren sind in der Regel kleiner. Sie werden mit Gleichstrom betrieben und finden in kleineren Haushaltsgeräten, Funkfernsteuerungsmodellen und elektronischen Geräten Verwendung.
Es gibt zwei Hauptarten von Gleichstrommotoren: Gebürstete und bürstenlose Motoren.
Ein gebürsteter Gleichstrommotor
Ein gebürsteter Gleichstrommotor besteht aus einem Rotor aus einer Kupferdrahtspule und einem magnetischen Stator. Das Ende der Spule ist mit dem Kommutator verbunden, der den Kontakt herstellt. Der Kommutator kann sich drehen und gleichzeitig Kontakt mit dem Kohlebürsten haben. Gleichstrom fließt durch die Bürsten. Wenn der Kommutator und die Bürsten in Kontakt kommen, fließt Strom in die Spule und erzeugt ein Magnetfeld, das den Stator entweder anzieht oder abstößt und den Rotor in Bewegung versetzt. Während sich der Rotor dreht, wechselt der durch die Spule fließende Strom zwischen Anziehung und Abstoßung und hält den Rotor in Bewegung.
Ein gebürsteter Gleichstrommotor hat eine einfache Struktur und erfordert keine Antriebsschaltung. Da sich die Bürste und der Kommutator jedoch physisch berühren, ist Verschleiß unvermeidlich. Die Bürsten müssen regelmäßig ausgetauscht werden. Mechanische Geräusche und elektrische Geräusche, wie Funken, können auch an den Kontaktstellen erzeugt werden.
Ein bürstenloser Gleichstrommotor
Ein bürstenloser Gleichstrommotor verzichtet auf Bürsten und Kommutatoren. Er ist nur mit einem magnetischen Rotor und einer Stator mit Spulen ausgestattet. Der Stator kann um den Rotor als Kern angeordnet werden oder der Rotor kann um den Stator platziert werden. Um eine Bewegung zu erzeugen, wird eine Antriebsschaltung benötigt, die den Stromfluss zur Spule umschaltet.
Wenn der Stator mit seiner wärmeerzeugenden Spule außen am Motor angebracht ist, kann sich die Wärme leicht abführen, wodurch der Motor kühl bleibt und seine Leistungsfähigkeit gewährleistet wird. Da ein bürstenloser Motor keine Kontaktteile hat, gibt es kaum Verschleiß oder Wartungsbedarf. Bürstenlose Motoren haben eine längere Lebensdauer als gebürstete Motoren. Und weil es keine elektrischen Kontakte gibt, können hohe Ströme zur Erzeugung großer Leistungsabgaben angewendet werden, während die Erzeugung von Geräuschen unterdrückt wird. Motoren können auch nach interner Konfiguration eingeteilt werden: kernlose Motoren, Getriebemotoren und andere.
Ein kernloser Motor
Unter den gebürsteten Gleichstrommotoren werden solche, die auf einen Drahtspulenkern im Rotor verzichten, als kernlose Motoren bezeichnet. Der Rotor besteht aus einer Kupferdrahtspule, die zu einer Korbform geformt ist. Ein Magnet wird innerhalb des Rotors platziert und der Rotor dreht sich um den Magneten.
Da kein Kern vorhanden ist, ist der Rotor leichter und das Trägheitsmoment wird stark verringert, was zu Motoren mit verbesserten Start- und Reaktionszeiten führt. Darüber hinaus tritt, da kein Metallkern vorhanden ist, kein Kriechen auf, das auftritt, wenn Kern und Magnet sich gegenseitig anziehen, und die Motoren laufen reibungslos mit weniger Vibrationen und Geräuschen. Da der Rotor nur aus der Spule besteht, kann der Motor selbst kleiner und leichter gemacht werden.
Ein Getriebemotor
Ein Getriebemotor integriert Reduktionsgetriebe in die Drehachse. Das Reduktionsgetriebe ermöglicht eine langsamere Drehung mit höherem Drehmoment als mit herkömmlichen Motoren möglich.
Anwendungen von kleinen Motoren und die für ihre Produktion erforderliche Expertise
Motoren werden auch nach ihrer Leistung eingeteilt. Motoren mit geringer Leistung werden als kleine Motoren bezeichnet. Im Allgemeinen werden Motoren mit einer Leistung von weniger als 75 W als kleine Motoren und solche mit einer Leistung von weniger als 3 W als Mikromotoren kategorisiert. Der für den Betrieb erforderliche Strom ist ebenfalls gering und sie können mit Standardbatterien betrieben werden. Wechselstrommotoren erfordern eine Stromversorgung von 100 V oder höher und bergen Risiken wie elektrische Lecks und Funkenbildung, die Brände auslösen können. Gleichstrommotoren werden oft eingesetzt, um diese Risiken zu vermeiden, wenn dies angemessen ist.
Bildquelle: deguide.site
Orbray hat einen mikro-bürstenlosen Motor mit einem Außendurchmesser von weniger als 1 mm entwickelt. Mit Hilfe moderner Mikrofabrikationstechniken hat Orbray auch einen Getriebemotor entwickelt, der aus einem sehr kleinen Motor und integrierten Getriebemechanismen besteht, die nur wenige Millimeter groß sind.
Diese kleinen Motoren finden vielfältige Anwendungen in der audiovisuellen Ausrüstung, Medizintechnik, Kommunikationsausrüstung, Messtechnik und Robotik. Für Roboter werden Servomotoren verwendet, die kleine, leistungsstarke Motoren zur Ansteuerung von Gelenken verwenden. Kleine Motoren mit geringem Stromverbrauch, schneller und präziser Reaktion werden in kleinen Geräten wie tragbaren Kassettenrekordern und Kameras verwendet. Von diesen kleinen Motoren werden Hohlwellen-Mikromotoren, bei denen die Drehwelle hohl ist, zur Montage von Köpfen und Mikromanipulatoren verwendet, bei denen der Verdrahtungsraum sehr begrenzt ist. Da Kabel wie Lichtleiter durch die Welle geführt werden können, ist es auch möglich, Mikroaktormechanismen zu konstruieren.
Da die internen Komponenten kleiner Motoren ebenfalls sehr klein sind, wird von jedem Bauteil eine hohe Leistungsfähigkeit gefordert, um ein hohes Drehmoment und eine stabile Rotation zu erreichen. Zum Beispiel sind Magneten, die klein und dünn sind, aber eine hohe magnetische Kraft erzeugen, und Spulen aus ultrafeinen Drähten, die eng gewickelt sind, unerlässlich für die Herstellung kleiner Motoren mit hoher Drehmomentleistung und geringem Stromverbrauch. Um dies zu erreichen, ist Technologie zur Herstellung starker Magneten, Fachkenntnis im Drahtwickeln und Technologie von Wickelmaschinen erforderlich. Darüber hinaus kann jedes mechanische Bauteil, das in einem kleinen Getriebemotor verwendet wird, submillimetergroß sein, was den Einsatz neuer Materialien und die Beherrschung der Spritzgusstechnologie mit Präzisionsformen erfordert.
Die Produktpalette von Orbray umfasst kleine Motoren (unter φ30 mm) und periphere Geräte, um der Nachfrage nach kleineren, flacheren Geräten mit hoher Leistung und Energieeffizienz gerecht zu werden.
