In traditionellen, gebürsteten DC-Tachogeneratoren führt der mechanische Kontakt zwischen den Bürsten und dem Kommutator zu mehreren inhärenten Nachteilen.
Erstens erhöhen die Reibung und der Verschleiß zwischen diesen beiden Komponenten die mechanischen Drehmomentverluste, was zu einem höheren Losbrechmoment (statische Reibung) beim Start oder bei niedriger Drehzahl führt. Dies wirkt sich direkt auf das Ansprechverhalten und die Laufruhe des Motors bei niedriger Drehzahl aus.
Zweitens erzeugt der Spannungsabfall über der Bürsten-Kommutator-Schnittstelle eine Totzone bei niedrigen Ausgangsdrehzahlen, bei der die erzeugte Spannung kleine Drehzahländerungen nicht genau widerspiegeln kann. Darüber hinaus kann während der Kommutierung ein intermittierender oder schlechter Kontakt zwischen den Bürsten und den Kommutatorsegmenten Lichtbögen, Funkenbildung und elektrische Unterbrechungen verursachen, wodurch Hochfrequenzrauschen, elektromagnetische Störungen (EMI), hochfrequente Rippel und eine instabile Ausgangsspannung erzeugt werden.
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Wie in der Literatur angegeben, „Die Schaltwirkung des Kommutators verursacht in der Regel Lichtbögen, die elektrisches Rauschen verursachen.“ (GD-OTS, Handbuch für DC-Motoren mit Bürsten)
Die mechanische Natur des Bürsten-Kommutator-Kontakts schränkt auch die Zuverlässigkeit in rauen Betriebsumgebungen ein. Unter Bedingungen mit Staub, Vibrationen, hoher Drehzahl oder geringer Luftfeuchtigkeit treten häufig Probleme wie übermäßiger Verschleiß, Kohlenstoffablagerungen und Kontaktausfall auf (Automate.org, Tutorial für DC-Motoren mit Bürsten).
Angesichts dieser Nachteile ist der Übergang von gebürsteten zu bürstenlosen DC-Tachogenerator-Designs zu einer Schlüsselrichtung zur Verbesserung der Leistung und Zuverlässigkeit geworden. Der bürstenlose DC-Tachogenerator eliminiert den mechanischen Kontakt zwischen den Bürsten und dem Kommutator und beseitigt dadurch Reibungsverluste, Spannungsabfälle am Kontakt und EMI-Quellen. Diese strukturelle Änderung verbessert die Messgenauigkeit, Stabilität und Betriebsdauer dramatisch.
Mit dem Fortschritt der modernen elektronischen Steuerung und der Hall-Sensor-Technologie ist es machbar geworden, bürstenlose Tachogeneratoren zu entwickeln, die die gleichen externen Eigenschaften—wie Spannungs-Drehzahl-Linearität, Gehäusegröße und Montage-Schnittstellen—wie traditionelle gebürstete Modelle beibehalten (Wikipedia, Bürstenloser Gleichstrommotor)
Daher ist der Wechsel zu bürstenloser Technologie für DC-Tachogeneratoren, die in Extremumgebungen—wie niedriger Drehzahl, hoher Drehzahl oder staubigen und vibrierenden Bedingungen—arbeiten, nicht nur ein technisches Upgrade, sondern eine erhebliche Verbesserung in Bezug auf Zuverlässigkeit, Reduzierung der Wartungskosten und Signalstabilität.
