Im Prinzip gibt es keinen Unterschied zwischen einem Gleichstrommotor mit Kohlebürsten und einem Gleichstrommotor mit Bürsten, da die verwendeten BürstenGleichstrommotorenÜblicherweise handelt es sich dabei um Kohlebürsten. Der Einfachheit halber werden in manchen Kontexten jedoch auch die beiden Motortypen genannt und mit ihnen verglichen. Im Folgenden finden Sie eine detaillierte Erklärung:

Bürsten-Gleichstrommotor

• Funktionsprinzip: Der Bürsten-Gleichstrommotor arbeitet nach dem Prinzip der elektromagnetischen Induktion und dem Ampèreschen Gesetz⁶. Er besteht aus Komponenten wie Stator, Rotor, Bürsten und Kommutator. Wird der Motor über die Bürsten von einer Gleichstromquelle mit Strom versorgt, erzeugt der Stator ein statisches Magnetfeld. Der über Bürsten und Kommutator mit der Stromquelle verbundene Rotor erzeugt ein rotierendes Magnetfeld. Die Wechselwirkung zwischen dem rotierenden Magnetfeld und dem Statorfeld erzeugt ein elektromagnetisches Drehmoment, das den Motor antreibt. Im Betrieb gleiten die Bürsten auf dem Kommutator, um die Stromrichtung umzukehren und die kontinuierliche Rotation des Motors aufrechtzuerhalten⁶.
• Strukturelle Merkmale: Die Maschine besitzt einen relativ einfachen Aufbau und besteht im Wesentlichen aus Stator, Rotor, Bürsten und Kommutator. Der Stator besteht üblicherweise aus laminierten Siliziumstahlblechen, um die Wicklungen gewickelt sind. Der Rotor besteht aus einem Eisenkern und Wicklungen, die über Bürsten mit der Stromversorgung verbunden sind.
• Vorteile: Es zeichnet sich durch eine einfache Struktur und niedrige Kosten aus, was die Herstellung und Wartung erleichtert. Zudem bietet es ein gutes Anlaufverhalten und ein relativ hohes Anlaufdrehmoment⁶.
• Nachteile: Die Reibung und Funkenbildung zwischen den Bürsten und dem Kommutator im Betrieb führen zu Verschleiß und verringern so die Effizienz und Lebensdauer des Motors. Darüber hinaus ist seine Drehzahlregelung relativ ungenau, was eine präzise Drehzahlregelung erschwert.⁶

Gleichstrommotor mit Kohlebürsten

• Funktionsprinzip: Der Kohlebürsten-Gleichstrommotor ist im Prinzip ein Bürsten-Gleichstrommotor, und sein Funktionsprinzip entspricht dem des oben beschriebenen Bürsten-Gleichstrommotors. Die Kohlebürste steht in Kontakt mit dem Kommutator, und während sich der Kommutator dreht, ändert die Kohlebürste kontinuierlich die Stromrichtung in der Rotorspule, um die kontinuierliche Rotation des Rotors zu gewährleisten.
• Strukturelle Merkmale: Der Aufbau entspricht im Wesentlichen dem eines herkömmlichen Bürsten-Gleichstrommotors und umfasst Stator, Rotor, Kohlebürsten und Kommutator. Die Kohlebürsten bestehen üblicherweise aus Graphit oder einem Gemisch aus Graphit und Metallpulver. Sie weisen eine gute elektrische Leitfähigkeit und selbstschmierende Eigenschaften auf, wodurch der Verschleiß zwischen Bürste und Kommutator bis zu einem gewissen Grad reduziert wird.
• Vorteile: Die Kohlebürste besitzt gute Selbstschmier- und Verschleißfestigkeitseigenschaften, wodurch die Häufigkeit des Bürstenwechsels und die Wartungskosten reduziert werden können. Sie verfügt zudem über eine gute elektrische Leitfähigkeit und gewährleistet so den effizienten Betrieb des Motors.
• Nachteile: Obwohl Kohlebürsten eine höhere Verschleißfestigkeit als manche herkömmliche Bürsten aufweisen, müssen sie dennoch regelmäßig ausgetauscht werden. Zudem kann bei der Verwendung von Kohlebürsten Kohlenstoffstaub entstehen, der regelmäßig entfernt werden muss, um die Motorleistung nicht zu beeinträchtigen.