Grundprinzipien bürstenloser Gleichstrom-Getriebemotoren

Bürstenlose Gleichstrom-Getriebemotorensind, wie der Name schon sagt, bürstenlose Gleichstrommotoren mit einem Untersetzungsgetriebe, das die Drehzahl reduziert und das Drehmoment erhöht.

Konzept des Übersetzungsverhältnisses

Das Übersetzungsverhältnis, gekennzeichnet durch „i“, stellt das Verhältnis zwischen der momentanen Eingangsdrehzahl und Ausgangsdrehzahl des Untersetzungsgetriebes dar. Wenn beispielsweise die Eingangsdrehzahl 1500 Umdrehungen pro Minute (U/min) und die Ausgangsdrehzahl 25 U/min beträgt, ist das Übersetzungsverhältnis i=60:1. Im Allgemeinen basiert das Übersetzungsverhältnis eines Untersetzungsgetriebes auf dem tatsächlichen Verhältnis, aber in einigen Sonderfällen, wie z. B. bei Zykloiden-Untersetzungsgetrieben oder Harmonic-Drive-Untersetzungsgetrieben, wird auf die nächste ganze Zahl gerundet, ohne dass ein Nenner erforderlich ist. Beispielsweise könnte ein tatsächliches Übersetzungsverhältnis von 28,13 gerundet und als 28 gekennzeichnet werden.

Berechnung des Übersetzungsverhältnisses

1. Definition: Übersetzungsverhältnis = Eingangsdrehzahl / Ausgangsdrehzahl.
2. Allgemeine Berechnung: Übersetzungsverhältnis = Drehmoment × Geschwindigkeit / (9550 × Motorleistung × Wirkungsgrad).
3. Berechnung für Getriebesysteme: Übersetzungsverhältnis = Anzahl der Zähne am Antriebsrad / Anzahl der Zähne am Abtriebsrad (bei mehrstufigen Untersetzungen muss die Anzahl der Zähne am Abtriebsrad aller ineinandergreifenden Radsätze mit der Anzahl der Stufen multipliziert werden).
4. Berechnung für Riemen-, Ketten- und Reibradsysteme: Übersetzungsverhältnis = Durchmesser des angetriebenen Rads / Durchmesser des Antriebsrads.

Beziehung zwischen Motorausgangsdrehmoment, Drehzahl und Leistung

1. Formel: T = 9550P/n, wobei T das Drehmoment, P die Leistung in Kilowatt und n die Drehzahl in U/min ist. Diese Formel wird in der Technik häufig verwendet, um das Verhältnis zwischen Drehmoment, Leistung und Drehzahl zu berechnen. Hinweis: Bei der Berechnung des Drehmoments durch ein Untersetzungsgetriebe sollten Faktoren wie Effizienzverluste des Getriebes berücksichtigt werden.

2. Formel für Servo-Drehmomentmotor: T=F×R×Übersetzungsverhältnis. Um beispielsweise ein 100 kg schweres Objekt mit R=50 mm bei einem Übersetzungsverhältnis von 1:50 anzutreiben, würde das Drehmoment des Servomotors wie folgt berechnet: 100×9,8 (Erdbeschleunigung)×0,05×0,02=1,98 Nm.

Berechnungsformel für das Drehmoment eines Getriebemotors

1. Drehzahlverhältnis = Motorausgangsdrehzahl / Getriebeausgangsdrehzahl (Drehzahlverhältnis wird auch als Übersetzungsverhältnis bezeichnet).

2. Unter Berücksichtigung von Motorleistung, Drehzahlverhältnis und Wirkungsgrad ergibt sich die Formel zur Berechnung des Getriebedrehmoments wie folgt: Getriebedrehmoment = 9550 × Motorleistung × Getriebeverhältnis × Wirkungsgrad/Drehzahl.

3. Bei gegebenem Drehmoment, Getriebeausgangsdrehzahl und Wirkungsgrad ergibt sich die für das Getriebe erforderliche Motorleistung aus der Formel: Motorleistung = Drehmoment × Drehzahl / (9550 × Übersetzungsverhältnis × Wirkungsgrad).

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