Познаване на принципа на работа на четковия и безчетковия двигател

Принцип на работа на четковия мотор

Основната структура набезчетков моторе статор + ротор + четка, а въртящият момент се получава чрез въртящо се магнитно поле за извеждане на кинетична енергия. Четката е в постоянен контакт с комутатора, за да провежда електричество и да променя фазата при въртене.

Четковият двигател ИЗПОЛЗВА механична комутация, магнитният полюс не се движи, бобината се върти. Когато двигателят работи, бобината и комутаторът се въртят, докато магнитната стоманена и въглеродната четка не се въртят. Редуващата се промяна на посоката на тока в бобината се осъществява от комутатора и четката, които се въртят заедно с двигателя.

В четков двигател, този процес е да се групират двата края на бобината с вход за захранване, които от своя страна се подреждат в пръстен, разделени с изолационни материали помежду си, образувайки нещо като цилиндър, който многократно се превръща в органично цяло с вала на двигателя. Захранването се осъществява през двата малки стълба, изработени от въглерод (въглеродна четка), под действието на пружинното налягане, от двете специфични фиксирани позиции, налягането върху входа за захранване, от две точки на кръгла цилиндрична бобина към бобината на набор от електричество.

Тъй катомоторвърти, различни намотки или различни полюси на една и съща намотка се захранват по различно време, така че да има подходяща ъглова разлика между ns-полюса на генериращата магнитно поле намотка и ns-полюса на най-близкия статор с постоянен магнит. Магнитните полета се привличат и отблъскват взаимно, генерирайки сила и тласкайки двигателя да се върти. Въглеродният електрод се плъзга по телената глава като четка по повърхността на предмет, откъдето идва и името "четка".

Плъзгането една с друга ще доведе до триене и загуба на графитни четки, които трябва да се сменят редовно. Редуването на въглеродната четка и телената глава на бобината може да причини електрическа искра, електромагнитно прекъсване и смущения в електронното оборудване.

Принцип на работа на безчетковия двигател

При безчетков двигател комутацията се извършва от управляващата верига в контролера (обикновено сензор на Хол + контролер, а по-напредналата технология е магнитен енкодер).

Безчетковият двигател ИЗПОЛЗВА електронен комутатор, бобината не се движи, магнитният полюс се върти. Безчетковият двигател ИЗПОЛЗВА набор от електронно оборудване за отчитане на позицията на магнитния полюс на постоянния магнит чрез елемент на Хол SS2712. Според това отчитане, електронна схема се използва за превключване на посоката на тока в бобината в точното време, за да се осигури генерирането на магнитна сила в правилната посока за задвижване на двигателя. Премахване на недостатъците на четковия двигател.

Тези схеми се наричат ​​контролери на мотори. Контролерът на безчетковия мотор може също да реализира някои функции, които не могат да бъдат реализирани от безчетковия мотор, като например регулиране на ъгъла на превключване на захранването, спиране на мотора, обръщане на въртенето на мотора, заключване на мотора и използване на спирачния сигнал за спиране на захранването на мотора. Сега електронната аларма на автомобила с батерия се заключва, като се използват пълноценно тези функции.

Безчетковият DC двигател е типичен мехатронен продукт, който се състои от корпус на двигателя и драйвер. Тъй като безчетковият DC двигател работи в режим на автоматично управление, той няма да добавя пускова намотка към ротора, както синхронният двигател с регулиране на скоростта с променлива честота и стартиране при голямо натоварване, и няма да причинява трептене и прекъсване при промяна на натоварването.

Разликата в режима на регулиране на скоростта между четков мотор и безчетков мотор

Всъщност, управлението на двата вида двигатели е чрез регулиране на напрежението, но тъй като безчетковите DC двигатели ИЗПОЛЗВАТ електронен комутатор, това може да се постигне чрез цифрово управление, а безчетковите DC двигатели се управляват чрез въглероден четков комутатор. Използването на традиционна аналогова схема, контролирана от силиций, може да бъде сравнително лесно.

1. Процесът на регулиране на скоростта на четковия двигател е да се регулира напрежението на захранването на двигателя. След регулиране, напрежението и токът се преобразуват от комутатора и четката, за да се промени силата на магнитното поле, генерирано от електрода, и да се постигне целта за промяна на скоростта. Този процес е известен като регулиране на налягането.

2. Процесът на регулиране на скоростта на безчетковия двигател е такъв, че напрежението на захранването на двигателя остава непроменено, управляващият сигнал на електрическата настройка се променя и скоростта на превключване на мощната MOS тръба се променя от микропроцесора, за да се осъществи промяната на скоростта. Този процес се нарича честотно преобразуване.

Разлика в производителността

1. Четковият мотор има проста структура, дълго време за разработка и зряла технология

През 19-ти век, когато се е появил двигателът, на практика се е използвал безчетковият двигател, а именно асинхронен двигател с клетка за променлив ток, който е бил широко използван след генерирането на променлив ток. Асинхронният двигател обаче има много непреодолими недостатъци, поради което развитието на двигателната технология е бавно. По-специално, безчетковият постояннотоков двигател не е могъл да бъде пуснат в търговска експлоатация. С бързото развитие на електронните технологии, той бавно се въвежда в търговска експлоатация до последните години. По същество той все още принадлежи към категорията на променливотоковите двигатели.

Безчетковият двигател се е появил неотдавна, хората са изобретили безчетковия постояннотоков двигател. Тъй като механизмът на постояннотоковия четков двигател е прост, лесен за производство и обработка, лесен за поддръжка и лесен за управление, постояннотоковият двигател има бърза реакция, голям начален въртящ момент и може да осигури номинален въртящ момент от нулева скорост до номинална скорост, той е широко използван, след като се появи на пазара.

2. Безчетковият DC мотор има бърза скорост на реакция и голям начален въртящ момент

Безчетковият двигател с постоянен ток има бърз стартов отговор, голям стартов въртящ момент, стабилна промяна на скоростта, почти не се усещат вибрации от нула до максимална скорост и може да задвижва по-голямо натоварване при стартиране. Безчетковият двигател има голямо стартово съпротивление (индуктивно съпротивление), така че коефициентът на мощност е малък, стартовият въртящ момент е сравнително малък, стартовият звук е бръмчещ, придружен от силни вибрации, а задвижващото натоварване е малко при стартиране.

3. Безчетковият DC мотор работи гладко и има добър спирачен ефект

Безчетковият двигател се регулира чрез регулиране на напрежението, така че стартирането и спирането са стабилни, а работата с постоянна скорост също е стабилна. Безчетковият двигател обикновено се управлява чрез цифрово преобразуване на честотата, което първо променя променливия ток в постоянен, а след това постоянния в променлив ток, и контролира скоростта чрез промяна на честотата. Следователно, безчетковият двигател не работи плавно при стартиране и спиране, с големи вибрации и ще бъде стабилен само когато скоростта е постоянна.

4, прецизността на управление на DC четковия мотор е висока

Безчетковият постоянен ток обикновено се използва заедно с редукторна кутия и декодер, за да се увеличи изходната мощност на двигателя и да се подобри прецизността на управление. Прецизността на управление може да достигне 0,01 мм, което позволява на движещите се части да спрат на всяко желано място. Всички прецизни машини са с прецизност на управление на постоянен ток. Тъй като безчетковият двигател не е стабилен по време на стартиране и спиране, движещите се части ще спират на различни позиции всеки път и желаната позиция може да бъде спряна само чрез позициониращ щифт или ограничител на позицията.

5, разходите за използване на DC четка мотор са ниски, лесна поддръжка

Поради простата структура на безчетковия DC двигател и ниските производствени разходи, много производители използват зряла технология, така че той се използва широко, например във фабрики, обработващи машини, прецизни инструменти и др., ако двигателят се повреди, просто сменете въглеродната четка. Всяка въглеродна четка струва само няколко долара, което е много евтино. Технологията на безчетковите двигатели не е зряла, цената е по-висока, а обхватът на приложение е ограничен. Тя се използва главно в оборудване с постоянна скорост, като климатици с честотно преобразуване, хладилници и др. Повредите на безчетковия двигател могат да се заменят само с повреда.

6, без четка, ниска интерференция

Безчетковите двигатели премахват четката, най-директната промяна е липсата на искра от работещия четков двигател, като по този начин значително намаляват електрическите искри, смущаващи дистанционното радиооборудване.

7. Ниско ниво на шум и плавна работа

Без четки, безчетковият двигател ще има много по-малко триене по време на работа, плавна работа и много по-нисък шум, което е чудесна подкрепа за стабилността на работата на модела.

8. Дълъг експлоатационен живот и ниски разходи за поддръжка

Безчетковите двигатели с безчетково покритие се износват главно в лагерите. От механична гледна точка, безчетковите двигатели почти не изискват поддръжка. Когато е необходимо, просто направете известна поддръжка от прах.

Може да ви хареса: