Elektrische aandrijftechniek is een discipline binnen de techniek die zich bezighoudt met het gebruik van elektrische motoren om mechanische beweging te genereren. Het omvat een breed scala aan elektrische motoren en systemen die worden gebruikt in diverse toepassingen, variërend van industriële machines tot huishoudelijke apparaten. Hieronder volgt een beknopt overzicht van de verschillende soorten elektrische motoren en hun kenmerken.
Elektrische aandrijftechniek is het gebruik van elektrische energie om mechanische beweging te creëren door middel van elektrische motoren. Deze motoren zetten elektrische energie om in roterende of lineaire beweging, waardoor ze geschikt zijn voor een breed scala aan toepassingen.
Soorten elektrische motoren
Gelijkstroommotoren (DC) worden gevoed door gelijkstroom en bestaan uit een rotor en een stator. Ze zijn eenvoudig te regelen en bieden een hoog koppel bij lage snelheden. DC-motoren zijn geschikt voor toepassingen waar nauwkeurige snelheidsregeling en hoge startkoppels vereist zijn, zoals in elektrische voertuigen en industriële machines .Sterke punten: Nauwkeurige snelheidsregeling, hoog startkoppel. Zwakke punten: Borstels kunnen slijten, waardoor onderhoud nodig is.
Wisselstroommotoren (AC): Deze motoren worden gevoed door wisselstroom en omvatten inductiemotoren en synchrone motoren. Ze zijn efficiënt en vereisen weinig onderhoud. AC-motoren worden veel gebruikt in industriële toepassingen, zoals pompen, ventilatoren en compressoren.
Borstelloze gelijkstroommotoren (BLDC): zijn motoren gebruik maken van elektronische commutatie in plaats van mechanische borstels om de stroom naar de spoelen te regelen. Ze bieden een hoog rendement en een lange levensduur. BLDC-motoren worden vaak gebruikt in toepassingen waar een hoge efficiëntie en precisie vereist zijn, zoals in elektrische gereedschappen en drones. Ze hebben een hoog rendement en lange levensduur. Wel is er een complexere elektronische regeling vereist met mechanische borstels om de stroom naar de spoelen te regelen. Ze bieden een hoog rendement en een lange levensduur.
De stappenmotor zetten digitale pulsen om in mechanische beweging door de rotor in discrete stappen te verplaatsen. Ze bieden nauwkeurige positionering en worden vaak gebruikt in toepassingen zoals 3D-printers, CNC-machines en robotica.Sterke punten: Nauwkeurige positionering, eenvoudige aansturing. Zwakke punten: Lagere efficiëntie bij hoge snelheden.
Batterijen
Vooral het mobiele segment binnen de elektrische aandrijftechniek is de batterij een belangrijk onderdeel. De meest voorkomende batterijen zijn loodzuur, lithium-ion, nikkel-metaalhydride (NiMH) en lithium-polymeer Loodzuurbatterijen zijn al lang gebruikt vanwege hun betrouwbaarheid en lage kosten, maar ze hebben een beperkte energiedichtheid en levensduur, waardoor ze minder geschikt zijn voor elektrische voertuigen met een grote actieradius.
Lithium-ionbatterijen zijn momenteel de meest populaire keuze voor elektrische voertuigen vanwege hun hoge energiedichtheid en vermogen-gewichtsverhouding. Ze bieden een langere levensduur en snellere laadtijden dan loodzuurbatterijen, waardoor ze ideaal zijn voor elektrische auto’s en andere voertuigen.
NiMH-batterijen hebben een hogere energiedichtheid dan loodzuurbatterijen, maar ze zijn zwaarder en hebben een kortere levensduur dan lithium-ionbatterijen. Ze worden nog steeds gebruikt in bepaalde hybride voertuigen vanwege hun relatief lage kosten en goede prestaties bij lage temperaturen.
Lithium-polymeerbatterijen zijn een variatie op lithium-ionbatterijen en worden gekenmerkt door hun flexibele vormfactor. Ze kunnen worden gevormd tot verschillende vormen en maten, waardoor ze geschikt zijn voor toepassingen waarbij ruimte een beperkende factor is, zoals draagbare elektronica en drones.
