Wat is een DC motor?

  Een DC-motor (Direct Current) is een elektromechanische omzetter die elektrische energie in gelijkstroom omzet in mechanische energie. DC-motoren worden veel gebruikt in systemen met vereiste snelheids-, start- en stopmogelijkheden. DC-motoren kunnen de snelheid en richting van beweging regelen en zorgen voor een precieze snelheids- en positiecontrole, waardoor ze veel worden gebruikt en essentieel zijn in veel systemen.

Werkingsprincipe van een DC-motor

 Het werkingsprincipe van DC-motoren is gebaseerd op elektromagnetische inductie. De anker- en statorwikkelingen genereren een magnetisch veld wanneer er stroom doorheen loopt - dat zich uitstrekt totdat het interageert met de permanente magneet of veldwikkeling (excitatatie). Het magnetische veld produceert dan een koppel dat de rotor laat draaien.  De draairichting wordt bepaald door beide - de stroom en de richting van het magnetische veld. Een DC-motor schakelt de stroomrichting om door middel van een commutator en borstels, waardoor deze continu kan draaien terwijl de stroomrichting wordt omgeschakeld.

Typen DC-motoren

Geborstelde DC-motor

  De meest voorkomende type DC-motor is de geborstelde DC-motor. Deze motor gebruikt borstels en een commutator om de stroomrichting te veranderen, zodat de rotor continu kan draaien. Hij is eenvoudig en goedkoop, maar de wrijving van de borstels met de commutator zorgt ervoor dat deze variant meer onderhoud vereist.

Borstelloze DC-motor (BLDC)

  Borstelloze DC-motoren vermijden borstels en commutatoren door elektronische commutatie te gebruiken, wat de wrijving vermindert, de efficiëntie verbetert en het langdurig gebruik verbetert. Borstelloze motoren zijn zeer efficiënte ontwerpen en worden gebruikt in veel precisietoepassingen, zoals drone-propellers of elektrische voertuigen.

Serie DC-motor

  Bij serie DC-motoren staan de veld- en ankerwikkeling in serie. Ze zijn bedoeld voor toepassingen waar een hoog aanloopkoppel vereist is, bijvoorbeeld takels of liften.

Shunt DC-motor

  In een shunt DC-motor staan ankerwikkelingen en veldwikkelingen parallel geschakeld. Shuntmotoren worden gebruikt in toepassingen die een stabiele of constante snelheid vereisen, bijvoorbeeld ventilatoren of elektrisch gereedschap.

Voordelen van DC-motoren

Eenvoudige snelheidsregeling

Variabele-snelheidstoepassingen werken goed met DC-motoren - ze worden eenvoudig geregeld door de ingangsspanning of ingangsstroom te variëren.

Hoog aanloopkoppel

Voor toepassingen met zware belastingen kunnen DC-motoren een hoog aanloopkoppel leveren.

Snelle respons

DC-motoren maken snelle acceleratie en deceleratie mogelijk omdat ze snel reageren op elektrische stroom.

Precieze controle

DC-motoren maken eenvoudige snelheids- en positiecontrole in veel systemen mogelijk, wat een zeer precieze controle biedt.

Nadelen van DC-motoren

Gepland onderhoud

Geborstelde DC-motoren vereisen gepland onderhoud om borstels te vervangen en het commutatoroppervlak schoon te maken, wat extra onderhoudswerk betekent.

Inefficiëntie

Geborstelde DC-motoren zijn minder efficiënt dan borstelloze motoren vanwege de wrijvingsverliezen die door de borstels worden veroorzaakt.

Geluid en trillingen

Geborstelde DC-motoren kunnen geluid en trillingen veroorzaken door de wrijving van de borstels die over het commutatoroppervlak wrijven.

Toepassingen van DC-motoren

Elektrisch gereedschap

DC-motoren worden veel gebruikt in elektrisch gereedschap, boormachines, schroevendraaiers en slijpmachines, omdat DC-motoren een efficiënte aandrijving bieden.

Elektrische voertuigen

Borstelloze DC-motoren zijn nieuwe technologieën in elektrische voertuigen zoals elektrische fietsen, scooters en elektrische auto's, omdat ze soepel en stil werken.

Geautomatiseerde systemen

DC-motoren worden gebruikt in geautomatiseerde systemen. Voorbeelden zijn robots, transportsystemen en precisiecontrolesystemen, enz.

Huishoudelijke apparaten

Huishoudelijke apparaten gebruiken ook DC-motoren, zoals stofzuigers, ventilatoren en wasmachines, vanwege hun redelijke energie-efficiëntie en controleerbaarheid.

Toekomst van DC-motoren

  Naarmate elektrische voertuigen, slimme productie en automatisering blijven groeien, zullen de toepassingen van DC-motoren toenemen. Uiteindelijk, naarmate de technologie voor borstelloze DC-motoren vordert, zullen er efficiëntere en langer werkende motoren beschikbaar zijn tegen lagere kosten. In de toekomst zullen DC-motoren een integraal onderdeel blijven van zowel industriële als consumentenproducten.