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Kommutatormotoren, Gleichstrommotoren kleiner Leistung

Aufbau, Wirkungsweise, näherungsweise Berechnung, Hinweise zum erfolgreichen Einsatz

Kommutatormotoren, Gleichstrommotoren kleiner Leistung
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Kommutatormotoren, Gleichstrommotoren kleiner Leistung

Sie erhalten eine Übersicht über die aktuell üblichen Ausführungsformen von bürstenbehafteten Gleichstrommotoren. Sie sind in der Lage, mechanisch kommutierte Motoren anwendungsorientiert einzusetzen und Fehler beim Einsatz zu vermeiden.


Inhalt

Die mechanisch kommutierten Motoren, die für viele Antriebsaufgaben mit begrenzter Einsatzzeit und kleiner Leistung eingesetzt werden, sind nach wie vor aus Kostengründen nicht durch elektronisch kommutierte Motoren zu ersetzen. Der erfolgreiche Einsatz dieser Motorengruppe erfordert ein Grundverständnis der Wirkungsweise und der Auswirkung von konstruktiven Eigenschaften. Der Informationsbedarf entsteht unter anderem dann, wenn man als Anwender diese Motoren einkauft und sie in ein Gesamtsystem integrieren möchte. Werden dabei einige in der Veranstaltung erläuterte Randbedingungen nicht eingehalten, entstehen unerwünschte Nebeneffekte, wie ein vorzeitiger Ausfall, erhöhtes Auftreten von Schwingungen und Geräuschen, Funkstörungen, Abfall der mechanischen Leistung während der Laufzeit, Anlaufprobleme und weiteres.

Die Vermittlung der grundsätzlichen Funktionsweise erfolgt  anschaulich anhand einer vereinfachten Modellbildung, die schrittweise erläutert wird. Damit wird der Teilnehmer befähigt, selbst näherungsweise Berechnungen der Betriebseigenschaften derartiger Motoren durchzuführen.

Flankierend dazu werden verschiedene konstruktive Ausführungsformen einzelner Motorbestandteile vorgestellt und hinsichtlich ihrer Vor- und Nachteile bewertet. Die Teilnehmer werden dadurch in die Lage versetzt, Motordesigns und Ausführungsformen hinsichtlich ihrer Eignung für spezielle Einsatzbedingungen zu bewerten. 

Inhalt:

  • Einführung
    • Einordnung der Bedeutung der Kommutatormaschinen
    • Vor- und Nachteile des Kommutatormotors kleiner Leistung gegenüber dem alternativen Einsatz eines Elektronikmotors
    • Entwicklungstendenzen der Kommutatormotoren kleiner Leistung
  • Aufbau von Kommutatormotoren
    • Historische Entwicklung
    • Ständerschnitt: Reihenschluss - Permanentmagnetmotor
    • Läuferschnitt
    • Wicklungsauslegung
    • Konstruktive Randbedingungen
  • Wirkungsweise und Modellbildung, Möglichkeiten der Drehzahl- und Drehmomentstellung
    • Technischer Magnetkreis - Modellbildung Gleichstrommaschine
  • Stromkommutierung der Kommutatormotoren, Auswirkung auf Lebensdauer und Funkstörung
  • Konstruktive Ausführungsformen von Einzelbauteilen; Auswirkung auf Betriebsverhalten, Lebensdauer, Geräusch und Funkstörung

 

Zum Thema

Mechanisch kommutierte Kleinmotoren, die unter den Bezeichnungen Kommutatormotor, Bürstenmotor, DC-Motor, PMDC-Motor, Reihenschlussmotor, Universalmotor und etlichen weiteren Namen geführt werden, sind nach wie vor nicht aus der Antriebstechnik für Stell- und Nebenantriebe kleiner Leistung wegzudenken. Ihr Aufbau und ihre Wirkungsweise bedingen jedoch einige Grenzen, die im erfolgreichen praktischen Einsatz zu berücksichtigen sind.

 

  • E-Motor Spezialwissen
  • für Entwickler und Konsturkteure
  • Einkäufer und Systemintegratoren

Programm

09:00 Uhr
Begrüßung und Einführung in das Thema



09:15 Uhr
Aufbau von Kommutatormotoren



10:45 Uhr
Kaffeepause


11:00 Uhr
Wirkungsweise und Modellbildung, Möglichkeiten der Drehzahl- und Drehmomentstellung



12:30 Uhr
Mittagessen


13:30 Uhr
Stromkommutierung der Kommutatormotoren


Auswirkungen auf Lebensdauer und Funkstörung


15:00 Uhr
Kaffeepause


15:15 Uhr
Konstruktive Ausführungsformen von Einzelbauteilen


Auswirkung auf Betriebsverhalten, Lebensdauer, Geräusch und Funkstörung


17:00 Uhr
Ende der Veranstaltung

Zielsetzung

Den Teilnehmern wird eine Übersicht über die verschiedenen aktuell üblichen Ausführungsformen von bürstenbehafteten Gleichstrommotoren gegeben und deren vorteilhafter Einsatzbereich erläutert.

In Summe befähigt das Seminar die Teilnehmer, mechanisch kommutierte Motoren anwendungsorientiert einzusetzen und Fehler beim Einsatz, die beispielsweise zum vorzeitigen Ausfall führen, zu vermeiden.

Teilnehmerkreis

Entwicklungs- und Konstruktionsingenieure, Berufseinsteiger, Einkäufer und Systemintegratoren von mechanisch kommutierten Motoren (Gleichstrommotoren) kleiner Leistung.

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Referenten

Prof. Dr.-Ing. Andreas Möckel

Fachgebiet Kleinmaschinen, TU Ilmenau, Ilmenau

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