Sensors and Actuators - Fachbereich Physik der Universität ...

Drehmoment Verlauf aus, der von der Winkellage des Rotors nahezu unabhängig ist. Die
Drehrichtung und -geschwindigkeit kann stufenlos und vor allem schaltungstechnisch
einfach über eine Veränderung der Ankerspannung beeinflusst werden. Große
Drehzahlstellbereiche von bis zu 1:10000 und eine hohe Gleichlaufgüte sind dabei keine
Seltenheit. Der Gleichstrommotor bietet daher für Standardaufgaben im Bereich kleiner und
mittlerer Stellleistungen auch heute noch eine sehr gute und auch kostengünstige Lösung.
Die wesentlichen negativen Eigenschaften resultieren im Vergleich zu anderen
Motorkonzepten aus dem prinzipiellen Aufbau. Die in der rotierenden Ankerwicklung
entstehende Wärme kann nicht gut abgeführt werden, so dass auch bei kurzzeitiger
Überlastung des Motors der thermische Gesichtspunkt eine entscheidende Rolle spielt.
Weiterhin begrenzt die mechanische Kommutierung die maximalen Ankerströme im
Stillstand ("Durchbrennen") als auch bei hohen Drehzahlen ("Bürstenfeuer"). Bedingt durch
verschleißende Kohlebürsten kann insbesondere bei low-cost Antrieben ein gewisser
Wartungsaufwand erforderlich sein.
Gleichstrommotor mit mechanischer Kommutierung. Quelle: Prof. Dr. W. Höger, Mechatronik, FH München
Vorteile
• gutes Regelverhalten durch lineare
Strom-Drehmoment Charakteristik
• gute dynamische Eigenschaften
• sehr hohe Gleichlaufgüte
• großer Drehzahlstellbereich
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Nachteile
• Verschleiß von Kommutator und
Bürste (Wartung)
• Stelldynamik und Stillstandsmoment
durch Kommutator begrenzt
• schlechte Wärmeabführung