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Kommutierung: Graphitbürsten (GB) oder Edelmetall-Bürsten (EB)

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Urs Kafader
  • Aktualisiert

Eigenschaften von DC Motor Bürstensystemen

Bei kleinen Gleichstrommotoren kommen zwei Bürstensysteme zur Anwendung, die hier zur Gegenüberstellung zusammen gezeigt werden. (Im jeweiligen Motor kommt aber nur jeweils eine Bürstenart vor!)

Graphitb_rste.jpg
Graphitbürsten (GB)

Edelmetallbuerste.jpg
Edelmetallbürsten (EB)
  • für grosse Motorströme besser geeignet welche sich in grösseren Motoren finden
  • ebenfalls bei häufigen und hohen Stromspitzen
  • bei Servo-Anwendungen -> typisch Start-Stopp-Betrieb, Reversierbetrieb, Positionieranwendungen
  • ungeeignet für kleine Ströme
  • höhere Reibung, höherer Leerlaufstrom
  • mehr Geräusch
  • höhere elektromagnetische Emissionen
  • aufwändiger, teurer
  • kostengünstiger als die Graphitkommutierung
  • einfacher in kleinen Dimensionen realisierbar -> kleinere Motoren
  • sehr kleine Reibung -> hoher Wirkungsgrad
  • weniger Geräusch
  • tiefe elektromagnetische Emission
  • kleiner und konstanter Spannungsabfall über dem Kommutierungsystem
  • beschränkte Fähigkeit grosse Motorströme aufzunehmen
  • bei den kleinsten Motoren und in Anwendungen, die nur eine kleine Stromaufnahme haben -> typisch: Dauerbetrieb bei hohen Drehzahlen, z.B. Ventilator

Anwendungsgebiete

Die folgende Zusammenstellung gibt allgemeine Tendenzen und Erfahrungswerte. Wegen der Komplexität der beteiligten Prozesse sind im konkreten Anwendungsfall Abweichungen möglich.

  • GB: Graphitbürsten-Kommutierung
  • EBCLL: Edelmetallbürsten-Kommutierung mit CLL

 Kriterien,

 Eignung

Graphitb_rste.jpgGB

Edelmetallbuerste.jpgEBCLL
 Dauerbetrieb  gute Lebensdauererwartung  gute Lebensdauererwartung
 Start-Stopp-Betrieb  geeignet  reduzierte Lebensdauer
 Reversierbetrieb  geeignet aber reduzierte
 Lebensdauer		  reduzierte Lebensdauer
 Relative Strombelastung für
 hohe Lebensdauer		  eher gross (50-80% des zul.
 Dauerstroms)		  eher klein (<50% des zul.
 Dauerstroms)
 Absolute Strombelastung  grösser  kleiner
 Stromspitzen  dank Cu-Anteil in Bürste gut
 geeignet		  weniger geeignet
 Max. Wicklungstemperatur  125°C (...155°C)
 (Glasfaserbandage)		  85°C
 (Klebebandage)
 Atmosphäre
 (Luftfeuchtigkeit,
 Inertgase, Vakuum)		  empfindlich  nicht empfindlich
 Hohe Umgebungstemperatur  empfindlich auf stark 
 erhöhte Luftfeuchtigkeit		  nicht empfindlich
 Tiefe Umgebungstemperatur  empfindlich auf stark 
 reduzierte Luftfeuchtigkeit		  nicht empfindlich
 Geräusch, Vibration  lauter  leiser
 Preis  höher  tiefer

 

Merke

Edelmetallbürsten-Kommutierung

  • bei kleineren Motoren
  • Dauerbetrieb bei kleinen Strömen

Graphitbürsten-Kommutierung

  • bei grösseren Motoren
  • Dauerbetrieb bei hohen Strömen
  • Start-Stopp- und Reversierbetrieb

 

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