Elektrische lineare Aktuatoren werden entweder von einem AC- oder DC-Motor angetrieben. Dieser Artikel wird die Hauptunterschiede zwischen diesen beiden Motortypen hervorheben, um Ihnen bei der Auswahl des richtigen Motors für den linearen Aktuator zu helfen.
Elektrische Definition
AC- und DC-Motoren arbeiten nach dem gleichen Prinzip. Wechselnde magnetische Felder, die durch die Richtung des Wechselstroms verursacht werden, lassen eine Welle rotieren. Die Unterschiede zwischen diesen beiden Stromarten bestimmen die Eigenschaften des Motors.
DC steht für Gleichstrom, während AC für Wechselstrom steht. DC hat einen Strom, der kontinuierlich in eine Richtung fließt. Dies sieht man oft bei Batterien und Brennstoffzellen. AC hat einen Strom, der seine Richtung eine bestimmte Anzahl von Malen pro Sekunde umkehrt. US-Haushalte werden mit AC versorgt, das 60 Mal pro Sekunde umkehrt, auch bekannt als „60 Hertz“.
Stromquelle
AC ist typischerweise die Wahl für Hochleistungsanwendungen, wie in großen Fabriken, da es einfacher ist, von höheren auf niedrigere Spannungen umzuwandeln. Es hat auch weniger elektrische Verluste, wenn es über lange Strecken gesendet wird, weshalb es in Haushaltsstromleitungen verwendet wird.
Für Anwendungen mit niedrigerer Leistung finden Sie eine Mischung aus AC- und DC-Motoren. Zum Beispiel finden Sie in unseren Haushalten, wo die Stromquelle hauptsächlich AC ist, Ventilatoren, Waschmaschinen und kabelgebundene Elektrowerkzeuge mit AC-Motoren. Für die meisten mobilen Anwendungen wie Autos oder kabellose Geräte ist DC viel häufiger, da diese Anwendungen mit einer Batterie betrieben werden, die eine DC-Stromquelle ist.
Es gibt Möglichkeiten, zwischen AC- und DC-Strom zu konvertieren. In den Elektroautos von Tesla Motors finden Sie eine DC-Batterie, die durch einen Wechselrichter geht, um AC-Motoren zu betreiben. In unseren Haushalten haben Sie AC aus der Wandsteckdose, das mit einem Konverter in DC umgewandelt wird (ein Beispiel dafür ist unsere PA-20-Steuerbox, die einen Konverter mit bidirektionalen Steuerungen in einem einfachen Paket kombiniert). Dies ist sehr verbreitet bei automatisierten Möbeln, die elektrische lineare Aktuatoren verwenden, wie z.B. Liegesessel, Krankenhausbetten und Stehpulte.
Haltbarkeit
Wie bereits erwähnt, haben sowohl AC- als auch DC-Motoren wechselnde magnetische Felder, die durch die Richtung des Wechselstroms verursacht werden.
DC-Motoren haben eine Bürste und einen Kommutator auf dem Rotor, die den Weg des Stroms physisch ändern, um die Stromrichtung umzukehren. Da AC-Motoren von Natur aus Wechselstrom haben, ist dieser physische Kommutator nicht erforderlich. Die Bürsten und der Kommutator von DC-Motoren erhöhen den Wartungsaufwand, begrenzen oft die Geschwindigkeit und reduzieren die Lebensdauer im Vergleich zu AC-Motoren.
Bitte beachten Sie, dass es eine Ausnahme gibt: den bürstenlosen DC-Motor. Wie der Name schon sagt, verwendet er keine physischen Bürsten. Er löst viele der Fehler von bürstenbehafteten DC-Motoren, hat jedoch höhere Kosten und erfordert externe Steuerungen.
Steuerungsoptionen
Die Geschwindigkeit des DC-Motors ist proportional zur Menge des Stroms, der durch die Spulen fließt. Das bedeutet, dass die Geschwindigkeit des DC-Motors mit einer Vielzahl von Techniken geändert werden kann, wobei die einfachste die Spannungsregelung ist, die mit einem einfachen Widerstand oder einem Spannungsreglergerät wie unserem AC-14 Geschwindigkeitsregler erreicht werden kann.
Auf der anderen Seite erfordern AC-Motoren, dass sich die Frequenz der Stromzufuhr ändert. AC-Motoren benötigen das, was als Frequenzumrichter bezeichnet wird, der die eingehende AC-Frequenz ändert. Für einfache Anwendungen ist dies oft recht teuer im Vergleich zu den einfacheren Lösungen, die für DC-Motoren verfügbar sind.
Fazit
Neben den drei genannten Unterschieden gibt es bestimmte Faktoren wie Drehmomentregelung, Wärmeproduktion und viele mehr. All dies sind wertvolle Faktoren, die den besten elektrischen linearen Aktuator für eine Anwendung bestimmen werden.Progressive Automations stellt DC-elektrische lineare Aktuatoren her und vertreibt sie. Wir bedienen eine breite Palette von Branchen, von der Medizin bis zur Robotik. Wenn Sie Fragen zu unserem Produkt haben und wie es zu Ihrer Anwendung passt, zögern Sie bitte nicht, uns anzurufen, und unsere kompetenten Ingenieure helfen Ihnen.