Chemische Dosierpumpen sind ein entscheidender Bestandteil von Wasseraufbereitungssystemen, in denen präzises und zuverlässiges Dosieren unerlässlich ist. Die Leistung dieser Dosierpumpen kann stark von der Art des bei der Herstellung verwendeten Motors beeinflusst werden. Es gibt mehrere Arten von Motoren, die in chemischen Dosierpumpen eingesetzt werden können, wie z.B. Schrittmotoren, Wechselstrom-Induktionsmotoren, gebürstete Gleichstrommotoren und mehr. In den vergangenen rund zehn Jahren haben bürstenlose Gleichstrommotoren (BLDC) als bevorzugte Motoralternative an Bedeutung gewonnen. BLDC-Motoren bieten eine verbesserte Effizienz, Langlebigkeit und Präzision im Vergleich zu anderen Technologien. Dies macht sie zu einer idealen Wahl in chemischen Dosierpumpen, die in kritischen und stark regulierten Branchen eingesetzt werden.

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Die BLDC-Motorentechnologie ist besonders gut geeignet für den Einsatz in sowohl Peristaltikpumpen, bei denen ein sanftes und gleichmäßiges Quetschen der Schläuche für eine genaue Flüssigkeitsabgabe unerlässlich ist, als auch in Membranpumpen, wo BLDC-Motoren zu einem breiten Regelverhältnis beitragen. Ein breites Regelverhältnis ermöglicht eine präzise Steuerung der Durchflussraten, was entscheidend ist, wenn genaue Dosierungen von Chemikalien und/oder Dosierungen in variierenden Mengen erforderlich sind.

Dennoch scheuen sich einige Hersteller und Endanwender aufgrund der anfänglichen Kosten vor BLDC-Motoren. Aus diesem Grund ist es wichtig zu verstehen, wie diese Technologie funktioniert und wie die langfristigen Vorteile die höheren Kosten rechtfertigen.

Wie BLDC-Motoren funktionieren

BLDC-Motoren kombinieren Permanentmagneten im Rotor mit einer Reihe von Elektromagneten, die im Stator angeordnet sind. Der Regler des Motors treibt die Statorwicklungen an und erzeugt ein rotierendes Magnetfeld. Dieses Feld interagiert mit den Permanentmagneten im Rotor und bringt ihn zum Drehen. Das Fehlen von Bürsten reduziert die mechanische Reibung, was nicht nur die Effizienz verbessert, sondern auch die Wartungsprobleme beseitigt, die normalerweise mit dem Verschleiß von Bürsten verbunden sind.

Obwohl BLDC-Motoren überlegene Leistungen bieten, sind sie mit einer höheren Komplexität der Steuerung verbunden. Ein BLDC-Motor benötigt einen Rückmelde-Mechanismus, wie einen Encoder oder Sensor, um die Position des Rotors kontinuierlich zu überwachen. Dieses geschlossene Regelungssystem sorgt dafür, dass der Motor reibungslos läuft und die korrekte Geschwindigkeit beibehält. Ohne ordnungsgemäße Rückmeldung könnte der Motor stottern, sich umkehren oder die gleichmäßige Geschwindigkeit nicht aufrechterhalten. Glücklicherweise wird diese Herausforderung auf der Herstellerseite angegangen, und Endbenutzer sollten ein System mit einer benutzerfreundlichen Schnittstelle erwarten.

Vorteile von BLDC-Motoren

Die Vorteile dieser Technologie überwiegen bei weitem die zusätzlichen Kosten und umfassen:

Energieeffizienz. Im Gegensatz zu älteren Motortypen wie Wechselstrom-Schattenspulenmotoren, die erhebliche Energie in Form von Wärme verschwenden können (mit Wirkungsgraden von nur 30%), sind BLDC-Motoren darauf ausgelegt, die Umwandlung elektrischer Energie in mechanische Arbeit zu maximieren. Sie erreichen typischerweise Wirkungsgrade zwischen 90 % und 93 %, was bedeutet, dass nur ein kleiner Prozentsatz der Energiezufuhr als Wärme verloren geht. Dies reduziert den Energieverbrauch, was besonders wichtig ist für Anwendungen, bei denen Pumpen kontinuierlich oder über längere Zeiträume betrieben werden.

Wartung und Langlebigkeit. BLDC-Motoren zeichnen sich durch außergewöhnliche Haltbarkeit aus. Im Gegensatz zu gebürsteten Gleichstrommotoren, die auf mechanische Bürsten angewiesen sind, die mit der Zeit abnutzen können, haben BLDC-Motoren keine Bürsten oder andere Teile, die Verschleiß unterliegen. Der Mangel an Bürsten bedeutet auch, dass weniger Reibung erzeugt wird, was zu weniger Wärmeentwicklung, niedrigeren Geräuschpegeln und minimalen Wartungsanforderungen führt. All dies bedeutet, dass sie für Zehntausende bis Hunderttausende von Stunden ohne signifikante Verschlechterung betrieben werden können. In der Praxis führt dies zu reduzierter Ausfallzeiten und Wartungskosten für Pumpsysteme.

Während andere Komponenten der Pumpe weiterhin Wartung benötigen, kann der Motor jahrelang wartungsfrei bleiben.

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Verringerter Lärm und Vibration. Ein oft übersehener Vorteil von BLDC-Motoren ist ihr leiser Betrieb. Das Fehlen reibungsgenerierender Bürsten ermöglicht es diesen Motoren, weniger mechanischen Lärm und Vibration zu erzeugen. Die Reduzierung der Vibration trägt auch zur allgemeinen Zuverlässigkeit und Komfort der Pumpen bei, die sie antreiben.

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