Waarvoor worden gelijkstroommotoren gebruikt?

1. Industriële productie: kern van aandrijving en automatisering

1.1 Machinegereedschapsuitrusting

• Spindels of toevoersystemen Voor precisiegereedschappen (bijv. draaibanken, freesmachines, slijpmachines): De snelheid moet worden aangepast op basis van de te bewerken materialen (bijv. metaal, kunststof) en processen (grof/fijn bewerken). Slijpmachines vereisen bijvoorbeeld een laag toerental en een hoog koppel om de slijpnauwkeurigheid te garanderen; DC-motoren maken traploze snelheidsregeling via PWM-regeling mogelijk, waardoor bewerkingsfouten worden voorkomen.
• Servosystemen voor CNC-machines (Computer Numerical Control)Sommige geavanceerde CNC-machines gebruiken nog steeds DC-servomotoren, die met encoders werken om een ​​gesloten lusregeling van positie en snelheid te realiseren, waardoor de nauwkeurigheid van de gereedschapsbeweging wordt gegarandeerd.

1.2 Materiaaltransport en heffen

• Transportbanden:De transportsnelheid wordt aangepast aan het productieritme (bijvoorbeeld: verschillende processen in voedselverwerkingslijnen vereisen verschillende snelheden). Het brede snelheidsbereik van DC-motoren kan aan uiteenlopende behoeften voldoen.
• Elektrische takels en kranen: Een hoog startkoppel is vereist om de statische wrijving van zware lasten te overwinnen. Seriegewikkelde gelijkstroommotoren (met een hoog startkoppel) zijn geschikt voor dergelijke kortdurende, zware startscenario's (bijvoorbeeld het tillen van zware voorwerpen in werkplaatsen).

1.3 Druk- en verpakkingsmachines

• Rollenaandrijvingen voor drukpersen:Een stabiele snelheid is essentieel om een ​​gelijkmatige inktdekking te garanderen en onscherpe afbeeldingen te voorkomen. Gelijkstroommotoren hebben minimale snelheidsschommelingen en maken synchrone snelheidsregeling mogelijk via ankerspanningsregeling.
• Verpakkingsmachines (bijv. sluitmachines, etiketteermachines):De bedrijfssnelheid wordt aangepast op basis van de verpakkingsspecificaties (bijv. flesgrootte, etiketafmetingen). DC-motoren hebben een snelle reactiesnelheid, waardoor ze snel kunnen worden aangepast aan productiewijzigingen.

2. Transport: van hulpaandrijving naar hoofdvoeding

2.1 Elektrische voertuigen (EV's/HEV's)

• Aandrijfmotoren voor vroege elektrische voertuigenSommige oudere elektrische voertuigen (bijvoorbeeld bepaalde vroege Tesla-modellen en elektrische voertuigen met lage snelheid in China) gebruikten ooit afzonderlijk bekrachtigde gelijkstroommotoren als aandrijfmotoren, waarbij de snelheid van het voertuig werd geregeld door de ankerspanning aan te passen. Hoewel deze motoren nu grotendeels zijn vervangen door synchrone motoren met permanente magneet (PMSM's), worden ze nog steeds veel gebruikt in kleine elektrische voertuigen (bijvoorbeeld elektrische driewielers en scootmobielen met lage snelheid) vanwege hun lage kosten en eenvoudige bediening.
• Voertuighulpsystemen:De stuurbekrachtigingspompen en airconditioningcompressoren van elektrische voertuigen maken soms gebruik van kleine gelijkstroommotoren (bijvoorbeeld gelijkstroommotoren met permanente magneten). Deze zijn compact, verbruiken weinig energie en zijn compatibel met de 12V/24V-voeding van het voertuig.

2.2 Spoorwegvervoer en speciale voertuigen

• Hulpaandrijvingen voor metro's en lightrails:De ventilatiesystemen en de deurmotoren van sommige treinen zijn gelijkstroommotoren. Deze moeten vaak gestart en gestopt worden en de snelheid moet soepel geregeld worden om te voorkomen dat de deuren vastlopen.
• Heftrucks en AGV's (Automatisch Geleide Voertuigen): In magazijnbeheer hebben heftrucks een lage snelheid en een hoog koppel nodig om goederen te tillen, terwijl AGV's een nauwkeurige snelheidsregeling nodig hebben om zich langs de juiste route te verplaatsen. De regelflexibiliteit van gelijkstroommotoren (met name gelijkstroommotoren met permanente magneet) voldoet aan deze behoeften.

3. Huishouden en dagelijks leven: miniaturisering en laag stroomverbruik

3.1 Keukenapparatuur

• Blenders en keukenmachines:De snelheid moet worden aangepast op basis van de hardheid van de ingrediënten (bijvoorbeeld hoge snelheid voor het persen van sappen, lage snelheid voor het kneden van deeg). DC-motoren maken regeling van meerdere snelheden via PWM mogelijk en hebben een hoog startkoppel om vastlopen van ingrediënten te voorkomen.
• Koffiezetapparaten en sojamelkmachines:De waterpompen en maalcomponenten maken vaak gebruik van kleine gelijkstroommotoren om een ​​stabiele waterstroom of gelijkmatige maalwerking te garanderen.

3.2 Reinigings- en verzorgingsapparaten

• Stofzuigers: Seriegewikkelde gelijkstroommotoren werken op hoge toerentallen (tot meer dan 10.000 tpm) en genereren een sterke zuigkracht. Hun koppel kan zich adaptief aanpassen wanneer de belasting verandert (bijvoorbeeld door het opzuigen van vuil), waardoor schade door overbelasting wordt voorkomen.
• Elektrische tandenborstels en elektrische scheerapparaten:Er wordt gebruikgemaakt van micro-PMDC-motoren (met een diameter van slechts enkele millimeters), die een nauwkeurige snelheid hebben (bijvoorbeeld een stabiele trillingsfrequentie voor elektrische tandenborstels) en worden gevoed met een laag voltage (3,7V lithium-ionbatterij) voor veiligheid en draagbaarheid.

3.3 Andere huishoudelijke apparaten

• Elektrische ventilatoren en luchtreinigers:DC-motoren bieden een breed snelheidsbereik (van een zachte bries tot een sterke wind) en verbruiken ruim 30% minder energie dan traditionele AC-motoren, waardoor ze voldoen aan de eisen voor energiebesparing.
• Elektrische gordijnen en slimme deursloten:DC-motoren starten en stoppen soepel en maken weinig geluid. De snelheid en positie kunnen via een controller op afstand worden aangepast (bijvoorbeeld voor het openen/sluiten van gordijnen).

4. Medisch en wetenschappelijk onderzoek: hoge precisie en betrouwbaarheid

4.1 Medische apparatuur

• Infuuspompen en spuitpompen: Nauwkeurige regeling van de vloeistofafgiftesnelheid (bijv. enkele druppels per minuut) is vereist. DC-motoren werken met foto-elektrische encoders om een ​​gesloten snelheidsregeling te bereiken, met een foutmarge van ±1% om over- of onderdosering van medicatie te voorkomen.
• Beademingsapparatuur:De ventilatoraandrijvingen van beademingsapparaten maken gebruik van gelijkstroommotoren, die het luchtvolume in realtime kunnen aanpassen aan de ademhalingsfrequentie van de patiënt. Bovendien werken ze stil om de verstoring van de patiënt tot een minimum te beperken.
• Tandheelkundige instrumenten (bijv. hogesnelheidshandstukken):Kleine seriegewikkelde DC-motoren werken op hoge toerentallen (tot 300.000 tpm) met een stabiel koppel, waardoor nauwkeurigheid bij het tandenslijpen of boren wordt gegarandeerd.

4.2 Wetenschappelijke onderzoeksinstrumenten

• Laboratoriumroerders en centrifugesRoerders moeten stabiel draaien bij lage snelheden (om spatten van de oplossing te voorkomen), terwijl centrifuges een snelheidsregeling nodig hebben op basis van het type monster (bijv. 3000 tpm voor serumscheiding, 10.000 tpm voor celscheiding). De nauwkeurige snelheidsregeling van gelijkstroommotoren voldoet aan de experimentele behoeften.
• Precisiepositioneringsfasen:Voor toepassingen zoals het verplaatsen van microscooptafels of het afstellen van lenzen van laserapparatuur worden DC-servomotoren met kogelomloopspindels gebruikt om positieregeling op micronniveau te bereiken.

5. Consumentenelektronica en speelgoed: miniaturisering en lage kosten

5.1 Consumentenelektronica

• Mobiele telefoons en tablets: De trilmotoren (bijvoorbeeld voor het trillen van inkomende oproepen) zijn micro-gelijkstroommotoren, die trillingen genereren door de rotatie van een excentrisch wiel. Ze zijn slechts enkele kubieke millimeters groot en hebben een extreem laag stroomverbruik.
• Camera's:De aandrijvingen voor het scherpstellen en zoomen van cameralenzen maken gebruik van kleine gelijkstroommotoren (als alternatief voor stappenmotoren) om snelle en stille scherpstelaanpassingen te realiseren.

5.2 Speelgoed en modellen

• Op afstand bestuurbare auto's en drones: De aandrijfwielen van speelgoedauto's en propellers van instapdrones maken gebruik van kleine gelijkstroommotoren. De snelheid wordt geregeld door de ankerspanning aan te passen via een afstandsbediening, wat de kosten laag houdt en het onderhoud eenvoudig maakt.
• Elektrisch speelgoed (bijv. robots, treinstellen): Regelmatig starten/stoppen en snelheidsregeling zijn vereist. DC-motoren hebben een snelle reactiesnelheid en voldoen daarmee aan de interactieve behoeften van speelgoed.

Kernlogica achter DC-motortoepassingen

• Voor breed snelheidsbereik + hoge precisie → Kies afzonderlijk bekrachtigde/shuntgewonden gelijkstroommotoren (bijv. voor gereedschapsmachines, medische apparatuur);
• Voor hoog startkoppel + hoge snelheid → Kies voor seriegewikkelde gelijkstroommotoren (bijv. stofzuigers, elektrische takels);
• Voor miniaturisatie + laag stroomverbruik → Kies PMDC-motoren (bijvoorbeeld trilmotoren voor mobiele telefoons of elektrische tandenborstels).