Unterschiede in Kleinstmotoren
Motoren können anhand verschiedener Charakteristika eingeteilt werden. Z.B. nach Stromquelle, Größe, Kraftabgabe oder Anwendung. Unsere Motoren sind Kleinst- und Mikromotoren (manchmal auch Kleinmotoren genannt) und werden in vielen Bereichen verwendet, die präzise Bewegungen benötigen, wie z.B. Roboter oder medizinische Aparturen.
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Gleichsstrommotoren (DC) mit Bürsten, ohne Bürsten und eisenlose Gleichsstrommotoren
Motoren können in Gleich- (DC) und Wechselstrommotoren (AC) unterteilt werden. AC Motoren werden mit Wechselstrom angetrieben. Diese Motoren sind oft groß und werden in der Industrie für den Betrieb von Pumpen oder Förderbänder genutzt. Sie können außerdem auch in Haushaltsgegenständen und e-Autos gefunden werden. DC Motoren sind normalerweise kleiner, sie werden mit Gleichstrom betrieben und können in kleineren Haushaltsgegenständen oder ferngesteuerten Spielzeugen gefunden werden.
DC Motor mit Bürsten
Ein Bürstenmotor besteht aus einem Rotor aus gewickeltem Kupferdraht und einem magnetischen Stator. Das Ende der Spule ist mit dem Kommutator verbunden, dem Kontaktpunkt. Der Kommutator berührt die Bürsten, über die Gleichstrom fließt. Durch den Stromfluss entsteht in der Spule ein Magnetfeld, das den Stator anzieht oder abstößt, der Rotor beginnt sich zu bewegen. Durch die Bewegung des Rotors im Magnetfeld wird er weiterhin an- bzw. abgestoßen und die Rotation fortgesetzt. Ein DC Bürstenmotor hat einen einfachen Aufbau und benötigt keine Schaltung für den Betrieb. Durch den Kontakt zwischen Kommutator und Bürsten und der Reibung, sind diese einer Abnutzung ausgesetzt. Daher müssen Bürsten wahrscheinlich regelmäßig ausgetauscht werden. Mechanische Geräusche und durch Funkenbildung sind ebenfalls ein Nachteil dieses Motortyps.
DC Motor ohne Bürsten
Ein bürstenloser Motor hat weder Bürsten noch Kommutator. Lediglich ein magnetischer Rotor und Statorspule bilden den Kern des Motors. Der Stator kann sowohl um den Rotor positioniert werden als auch in der entgegengesetzten Reihenfolge. Um den Motor zu betreiben, ist eine Schaltung notwendig, die den Stromfluss regelt.
Die Statorspule gibt im Betrieb Wärme ab. Es ist wichtig, dass eine gute Wärmeabgabe an die Umgebung gewährleistet ist. Da ein bürstenloser Motor keine Bauteile hat, die Reibung ausgesetzt sind, besteht hier das Problem des regelmäßigen Austauschs von Bauteilen nicht. Es können auch höhere Ströme genutzt und somit höhere Drehmomente erzeugt werden, bei einem geräuschärmeren Betrieb.
Eisenloser Motor
Unter den Bürstenmotoren spricht man von eisenlosen Motoren, wenn sie keinen Eisenkern aufweisen. Der Rotor besteht aus der Kupferdrahtspule, die eine besondere Wicklung aufweist. Ein Magnet wird in dieser Wicklung positioniert, die Rotorspule rotiert um den Magneten. Durch den fehlenden Eisenkern ist der Motor leichter. Die Trägheit ist ebenfalls deutlich niedriger. Diese Motoren sind dadurch in der Lage deutlich schneller auf Erregungen zu reagieren. Ebenfalls erzeugt der Motor weniger Vibration und Lärm.
Motor und Getriebe
Ein Getriebemotor hat vor dem Motor ein Getriebe, das niedrigere Drehzahlen und höhere Drehmomente ermöglicht, die reine Motoren nicht erreichen können.
Anwendungsgebiete und die notwendigen Fähigkeiten zur Produktion von Motoren
Motoren können auch über ihre Kraftabgabe eingeteilt werden. Motoren mit kleiner Kraftabgabe sind Kleinmotoren. Motoren mit einer Abgabe von weniger als 75W werden als Kleinstmotoren und Motoren mit weniger als 3W werden als Mikromotoren kategorisiert. Diese Mikromotoren benötigen wenig Strom und können mit Batterien betrieben werden. AC Motoren benötigen 100V oder mehr Spannung und können durch Funkenflug Feuer erzeugen. DC Motoren werden häufig genutzt um diese Risiken zu minimieren.
Orbray hat bürstenlose Mikromotoren entwickelt, die einen äußeren Umfang unter 1mm aufweisen. Mit Hilfe von hoch entwickelter Mikrostrukturierungs- und Abformverfahren hat es Orbray auch geschafft Motoren mit Getriebe zu fertigen, die einen Außendurchmesser von wenigen Millimetern aufweisen.
Diese kleinen Motoren haben eine Vielzahl von Anwendungen wie zum Beispiel audiovisuelles Equipment, Medizintechnik, Kommunikationsequipment, Messwerkzeuge oder Roboter. Im Bereich der humanoiden Robotik werden oft Servomotoren genutzt um Gelenke zu bewegen. Kleinstmotoren haben einen niedrigen Energiebedarf und niedrige Reaktionszeiten. Auch in Kassettenrekordern oder Kameras werden sie verwendet. Kleinmotoren mit Hohlwelle werden für Mikromanipulatoren oder Tonabnehmer genutzt, da der verfügbare Platz für Kabel niedrig ist. Durch die Hohlwelle können Kabel oder Glasfasern durch die Welle gelegt werden.
Kleinstmotoren benötigen ebenso Kleine Komponenten, die eine hohe Fertigungsgenauigkeit erfordern, damit hohe Drehmomente und Laufruhe gewährleistet werden können. Zum Beispiel Magnete, die klein und dünn sind, aber ein starkes Magnetfeld erzeugen können oder Spulen, die aus feinsten Drähten gewickelt werden, sind essenziell für Kleinstmotoren von hoher Qualität. Wickeltechniken und Maschinen für Spulen und neue Materialen für Spritzgussverfahren im Micrometerbereich sind notwendig, damit am Ende ein verlässlicher Kleinstmotor gefertigt werden kann.
Orbrays Portfolio von Kleinstmotoren (bis d30mm) und Peripheriegeräte beantwortet alle Anforderungen an kleine, dünne Gerätschaften, die Motoren von hoher Qualität benötigen.
https://orbray.de/product/smallmotors/micromotor_index.html
