Inductiemotor vs. koolborstelmotor: Wat is het echte verschil?

Motoren zijn de harde werkers die we niet altijd zien. Ze zitten in je boormachine en je keukenmixer. Ze zitten ook in je wasmachine en je auto. Maar niet alle motoren zijn op dezelfde manier gemaakt. Twee types die je veel ziet zijn de inductiemotor en de koolborstelmotor. Het verschil leren kennen kan je helpen. Je kunt het juiste gereedschap voor jouw klus kiezen. Je kunt ook begrijpen waarom de dingen die je thuis gebruikt werken zoals ze werken. Dit artikel legt het allemaal op een eenvoudige manier uit. We bekijken ze naast elkaar. Zo kun je zien welke beter is voor verschillende klussen.

Wat is een koolborstelmotor precies?

Laten we beginnen met de simpele feiten. Een koolborstelmotor is een type gelijkstroommotor dat je veel ziet. "DC" betekent gelijkstroom. Dit is het soort stroom dat uit een batterij komt. Het belangrijkste onderdeel van deze motor is de borstel. Dit zijn niet het soort borstels waarmee je schoonmaakt. Het zijn kleine blokjes gemaakt van koolstof. Ze duwen op een deel van de motor dat ronddraait.

De taak van de borstel is het transporteren van elektrische stroom. Hij neemt deze stroom op van de voeding. Hij stuurt het naar het deel van de motor dat moet draaien. Deze motoren zijn eenvoudig te maken. Daarom zitten ze in allerlei dingen. Je vindt ze in een handboormachine, een mixer voor in de keuken of in speelgoed. Door het eenvoudige ontwerp wordt hij veel gebruikt voor veel klussen. Deze motor is een echte harde werker in gereedschap en gadgets.

En wat is een inductiemotor?

Laten we nu eens kijken naar de andere soort motor: de inductiemotor. Deze motor is niet hetzelfde omdat hij wisselstroom (AC) gebruikt. Dit is het soort stroom dat je krijgt van een stekker in de muur. Het grootste en belangrijkste verschil is dat een inductiemotor geen borstels heeft. Daarom noemen sommige mensen ze "borstelloze motoren".

Hoe kan het dan werken zonder borstel? Een inductiemotor gebruikt de kracht van magneten. Er is een deel dat niet beweegt en dit deel wordt de stator genoemd. Wanneer er stroom naar de stator gaat, creëert deze een ronddraaiend magnetisch veld. Dit is een kracht die je niet kunt zien. Deze kracht zorgt ervoor dat het draaiende deel van de motor, de rotor, ronddraait. De onderdelen draaien rond zonder elkaar ooit aan te raken. Het is een heel slim ontwerp. Het wordt gebruikt in veel grotere machines, zoals wasmachines en machines in fabrieken.

Hoe draaien ze? Het belangrijkste verschil in hoe ze worden gemaakt

Het belangrijkste verschil in hoe deze twee motoren draaien, is de methode die ze gebruiken. De sleutel is hoe ze stroom naar de bewegende onderdelen krijgen. De werking is totaal verschillend voor een inductiemotor en koolborstelmotor.

In een koolborstelmotor raken onderdelen elkaar fysiek. De koolborstel raakt een onderdeel dat de commutator wordt genoemd. De commutator draait rond en de borstels glijden erover. Dit stuurt een gelijkstroom naar verschillende delen van de rotor. Dit aanraken zorgt ervoor dat de motor draait. Het is een eenvoudig systeem dat goed werkt. Het wordt al heel, heel lang gebruikt.

De inductiemotor is geavanceerder. Hij maakt gebruik van een idee dat elektromagnetische inductie heet. De stator maakt een sterk, ronddraaiend magnetisch veld. Dit magnetische veld veroorzaakt vervolgens een stroom in de rotor, die een geleider is. Deze nieuwe stroom maakt zijn eigen magnetische veld. De twee magnetische velden duwen en trekken vervolgens aan elkaar. Hierdoor gaat de rotor draaien. Hij probeert net zo snel te draaien als het veld van de stator. Het voelt als magie omdat de onderdelen ronddraaien maar elkaar niet raken.

Hebben koolborstelmotoren veel onderhoud nodig?

Ja, ze hebben onderhoud nodig. Dit is een van de grootste problemen met een koolborstelmotor. De borstel wrijft altijd over een onderdeel dat beweegt. Hierdoor wordt het na verloop van tijd kleiner. Je kunt het vergelijken met het rubber van een autoband. Na een tijdje is de borstel helemaal opgebruikt. Dan moet hij vervangen worden. Als je hem niet vervangt, werkt de motor niet meer.

Dit betekent dat je onderhoud moet plegen aan de motor en koolborstelmotor. Mogelijk moet je ook het koolstofstof schoonmaken dat zich in de motor verzamelt. Een inductiemotor heeft echter geen borstels die kunnen opraken. Hierdoor heeft hij een zeer lange levensduur en lage onderhoudskosten. Dit is een belangrijke reden waarom ze worden gekozen voor toepassingen die lange tijd zonder onderbreking moeten draaien.

Zijn inductiemotoren stiller? Een blik op geluid en hoe ze lopen

Als je wel eens een boormachine hebt gebruikt, weet je dat deze veel lawaai kan maken. Veel van dat lawaai komt van de motor. Het lawaai van een koolborstelmotor ontstaat doordat de koolborstel over de draaiende commutator wrijft. Dit maakt een speciaal zoemend of zeurend geluid. Het wordt luider als de snelheid toeneemt.

Een inductiemotor is veel stiller. Omdat er geen borstels raken, loopt hij veel soepeler. Het enige geluid dat je meestal hoort is een zachte brom van het magnetische veld. Je kunt ook de lagers horen. Voor dingen in huis waar je weinig lawaai wilt, zoals airconditioners of een koelkast, is de inductiemotor een goede keuze. Het geluidsniveau is erg laag.

Welke motor heeft meer duwkracht en koppel?

Hier wordt het interessant. Koppel is de kracht die een motor gebruikt om te draaien. Het is de kracht die een boormachine gebruikt om een schroef in hard hout te duwen. Een koolborstelmotor is erg goed in het leveren van koppel. Hij kan veel koppel geven zodra je hem aanzet.

Dit snelle opstarten en direct vermogen is de reden waarom de koolborstelmotor geweldig is voor elektrisch gereedschap. Als je op de knop van een boormachine drukt, wil je dat vermogen nu hebben. Een inductiemotor heeft een sterk en gelijkmatig koppel. Maar het duurt iets langer om op volle kracht te komen. Hij staat bekend om zijn hoge uitgangsvermogen wanneer je hem gebruikt zonder te stoppen. Dit maakt hem goed voor machines die op dezelfde snelheid draaien.

Hoe zit het met het veranderen van de snelheid? Is de ene gemakkelijker te controleren?

Het wijzigen van de snelheid van een motor is van groot belang voor veel gereedschappen en machines. De snelheid van een gelijkstroommotor, zoals de koolborstelmotor, is heel eenvoudig te regelen. Je verandert gewoon de spanning van de gelijkstroomvoeding. Meer spanning geeft meer snelheid. Minder spanning geeft een lage snelheid. Daarom hebben veel handgereedschappen een trekker waarmee je de snelheid kunt veranderen.

De snelheid van een inductiemotor is moeilijker te regelen. De snelheid heeft te maken met de frequentie van de wisselstroomvoeding. In de meeste huizen verandert deze frequentie niet. Om de snelheid van de motor te veranderen, heb je een speciaal elektronisch onderdeel nodig. Dit onderdeel wordt een variabele frequentieregelaar (VFD) genoemd. Dit onderdeel kan de netfrequentie veranderen. Maar het maakt het systeem ingewikkelder en kost meer geld.

Hoe bestuurt de elektronica deze motoren?

Om de snelheid en het koppel van een motor heel precies te regelen, gebruiken we elektronica op een printplaat. Voor een eenvoudige gelijkstroommotor is een onderdeel dat je veel ziet een h-brugdriver. Hiermee kun je de motor vooruit en achteruit laten gaan.

Voor meer controle kunnen mensen die dingen bouwen een geïntegreerde motordriver gebruiken. Een speciale chip, zoals de mc34933 van een bedrijf als TI, kan op een speciale printplaat worden gezet. De 【designs】frdm-34933evb is bijvoorbeeld een vrijheid uitbreidingskaart die ingenieurs geweldige controle geeft. Je kunt er dingen mee doen zoals stroomregeling en overtrekdetectie (die je vertelt of de motor vastzit). Je kunt zelfs de uitgang van de stroomdetectie meten. Zo kun je zien hoe hard de motor werkt. Dit biedt een goede bescherming voor de hele machine. Met dit type besturing kun je zeer vloeiende bewegingen maken, wat microstepping wordt genoemd. Dit kan worden gebruikt in een cameragewricht of een 3D-printer. Het beveiligingscircuit is een zeer belangrijk onderdeel van een nieuw motorsysteem.

Prijs en levensduur: welke motor is een slimmere koop?

Als je naar de prijs kijkt, is er een groot verschil. Een koolborstelmotor kost minder. Door zijn eenvoudige ontwerp is hij gemakkelijker en goedkoper te maken tijdens de productie. Dit helpt om de kosten van veel handgereedschap laag te houden.

Een inductiemotor is in het begin bijna altijd duurder in aanschaf. Maar na verloop van tijd kan het een betere keuze zijn. Hij heeft geen borstel die vervangen moet worden en heeft bijna geen onderhoud nodig. De kosten over de hele levensduur zijn dus erg laag. Hij is sterk gebouwd en heeft een lange levensduur. Dit maakt het de juiste keuze voor een belangrijke machine waar je vele jaren op zult moeten rekenen.

Voor welke beroepen wordt een koolborstelmotor gebruikt?

Je vindt een koolborstelmotor in veel dingen die je dagelijks gebruikt. Je ziet ze veel in een hand gereedschap. Hier zijn enkele plaatsen waar je ze vaak ziet:

• Elektrisch gereedschap: Boren, zagen, slijpmachines en schuurmachines. Hun kleine formaat en hoge startkoppel zijn precies goed voor deze klussen.
• Keuken artikelen: Blenders, mixers en koffiemolens. Ze geven je een snelle uitbarsting van hoog vermogen.
• Stofzuigers: De motor die de stofzuiger doet zuigen en de borstel laat draaien is vaak een koolborstelmotor.
• Andere draagbare dingen: Haardrogers en vele andere kleine dingen die je bij je kunt dragen.

Deze zijn geschikt voor klussen waarbij veel kracht in een kleine ruimte nodig is, ook al maken ze wat lawaai. Ze worden vaak gebruikt voor klussen die vaak worden gedaan, maar niet de hele dag.

Wanneer moet je een inductiemotor kiezen?

De inductiemotor is het beste voor klussen die lang duren. Het is niet zoals een gasmotor. Een elektromotor is stil en schoon. De inductiemotor is het stilst en schoonst van allemaal. Hier zijn enkele klussen waarbij ze het beste werken:

Dit zijn toepassingen die stil moeten draaien en waar je op kunt rekenen. Ze kunnen uren, dagen of zelfs jaren draaien. De inductiemotor is gemaakt om lang mee te gaan. De keuze tussen een inductiemotor en koolborstelmotor hangt altijd af van het werk dat hij moet doen. Elk heeft zijn eigen goede punten en de juiste taken.

Belangrijke dingen om te onthouden

• Koolborstelmotoren gebruiken een echte borstel om gelijkstroom te verplaatsen. Ze geven veel koppel en zijn goedkoop, maar ze maken veel lawaai en moeten worden gerepareerd. Ze zijn perfect voor handgereedschap.
• Inductiemotoren maken gebruik van een ronddraaiend magnetisch veld en hebben geen borstel. Ze zijn stil, hebben een lange levensduur en hoeven nauwelijks gerepareerd te worden. Ze zijn geweldig voor huishoudelijke artikelen en grote machines.
• Regeling: De snelheid van een koolborstelmotor is eenvoudig te veranderen. Een inductiemotor heeft ingewikkelder elektronica nodig om van snelheid te veranderen.
• Kosten: Koolborstelmotoren zijn goedkoper in aanschaf. Inductiemotoren kosten in het begin meer, maar kunnen je later geld besparen omdat ze lang meegaan en je erop kunt rekenen.