Uitvoering PM Borstelmotor

Borstelmotoren zijn gelijkstroom-motoren waarbij windingen verbonden zijn aan een rotor, en die rotor draait rond ten opzichte van een stilstaande stator die de magneten bevat. Hiervan bestaan een drietal uitvoeringsvormen:

• IJzeren kern motor
• Kernloze motor of holle rotor
• Schijfanker-motor

IJzeren kern motor

Bij de ijzeren kern motor zijn de windingen om een pakket gelamineerde ijzeren tanden gewikkeld. Deze tanden maken onderdeel van uit van het magnetisch pad. De rotor is zo uitgevoerd dat tussen de tanden en de magneten op de stator een kleine luchtspleet (< 0,5 mm) aanwezig is. Omdat deze luchtspleet zo klein kan worden gemaakt is relatief weinig magnetisch materiaal nodig om een hoge veldsterkte te verkrijgen.

De getandde structuur geeft aanleiding tot cogging. Cogging is een positieafhankelijk koppel, de tanden kennen namelijk een voorkeursstand in het magnetisch veld. Dat wordt veroorzaakt door reluctantie. De cogging wordt verminderd door de tanden over de lengteas van de rotor te verdraaien, dit maakt de constructie wel duurder.

Kernloze motor of holle rotor

De kernloze motor heeft geen ijzeren kern, de windingen zijn gewikkeld in de vorm van een buis en met epoxy met elkaar verlijmd, en aan de kopse kant verbonden met de as. De stationaire magneten bevinden zich binnen de kooi van windingen. Door deze structuur moeten grotere magneten worden toegepast om een veldsterkte te verkrijgen die vergelijkbaar is met die van een ijzeren kern motor. Het magnetische veld moet nu immers vier keer een luchtspleet overstekern en de windingen twee keer passeren waardoor de reluctantie van het magnetisch veld hoog is. De vermogensdichtheid is een factor drie lager dan bij een vergelijkbare ijzeren kern motor.

De voordelen van de kernloze motor t.o.v. de ijzeren kern motor zijn dat deze geen cogging, geen ijzerverliezen en een kleinere massatraagheid heeft.

Schijfanker-motor

De schijfanker-motor heeft een schijfvormige rotor en het magnetisch veld is axiaal geörienteerd i.p.v. radiaal zoals bij de kernloze motor of de ijzeren kern motor. Magneten zijn aan beide zijden van de schijf geplaatst zodat een sterk veld kan worden verkregen. De motoren hebben een groot oppervlak zodat veel magneten kunnen worden toegepast zodat een groot aandrijvend koppel kan worden opgewekt. De motoren zijn plat en worden daarom ook wel een pannenkoek-motor genoemd.

Het toepassen van veel magneten maakt deze motoren wel duur. De voordelen van de schijfanker-motor t.o.v. de ijzeren kern motor zijn dat deze geen cogging, geen ijzerverliezen en een kleinere massatraagheid heeft.

Er zijn twee uitvoeringsvormen van de rotor:

• Verlijmde windingen
• Geëtste windingen (PCB)

Verlijmde windingen

Hierbij worden de windingen gewikkeld in pakketjes en verlijmd met epoxy en op de rotor-schijf gemonteerd. Het verlijmen gebeurt op gelijksoortige manier als de windingen van een kernloze motor.

Geëtste windingen (PCB)

De windingen worden in het gewenste patroon geëtst op een PCB (Printed Circuit Board).