Knowledge of working principle of brush motor and brushless motor

עקרון העבודה של מנוע המברשת

המבנה העיקרי שלמנוע ללא מברשותהוא סטטור + רוטור + מברשת, והמומנט מתקבל על ידי סיבוב שדה מגנטי לפלט אנרגיה קינטית. המברשת נמצאת כל הזמן במגע עם הקומוטטור כדי להוליך חשמל ולשנות פאזה בסיבוב

מנוע מברשת משתמש בקומוטציה מכנית, קוטב מגנטי אינו זז, סיבוב סליל. כאשר המנוע פועל, הסליל והמקומוט מסתובבים, בעוד שהפלדה המגנטית ומברשת הפחמן לא.השינוי לסירוגין של כיוון זרם הסליל מתבצע על ידי הקומוטטור והמברשת המסתובבים עם המנוע.

במנוע מברשת, תהליך זה הוא לקבץ את שני קצוות כניסת הכוח של הסליל, בתורם, מסודרים בטבעת, מופרדים עם חומרים מבודדים ביניהם, ויוצרים גליל דומה, להפוך לשלם אורגני שוב ושוב עם גל המנוע. , אספקת החשמל דרך שני העמודים הקטנים העשויים מפחמן (מברשת פחמן), תחת פעולת לחץ קפיץ, משני המיקום הקבוע הספציפי, הלחץ על כניסת הכוח, שתי נקודות של סליל גלילי עגול לסליל של סט של חַשְׁמַל.

בתור המָנוֹעַמסתובב, סלילים שונים או קטבים שונים של אותו סליל מופעלים בזמנים שונים, כך שיש הפרש זווית מתאים בין קוטב ns של הסליל שיוצר שדה מגנטי לבין קוטב ns של הסטטור המגנט הקבוע הקרוב ביותר.שדות מגנטיים מושכים זה את זה ודוחים זה את זה, מייצרים כוח ודוחפים את המנוע להסתובב. אלקטרודת הפחמן מחליקה על ראש החוט כמו מברשת על פני השטח של חפץ, ומכאן השם "מברשת".

החלקה זו עם זו תגרום לחיכוך ולאובדן מברשות פחמן, אשר צריכות להיות מוחלפות באופן קבוע. הפעלה וכיבוי לסירוגין בין מברשת הפחמן לראש החוט של הסליל עלולה לגרום לניצוץ חשמלי, שבירה אלקטרומגנטית ולהפריע לציוד אלקטרוני.

עקרון עבודה של מנוע ללא מברשות

במנוע ללא מברשות, ההחלפה מתבצעת על ידי מעגל הבקרה בבקר (בדרך כלל חיישן אולם + בקר, וטכנולוגיה מתקדמת יותר היא מקודד מגנטי).

מנוע ללא מברשות משתמש בקומוטטור אלקטרוני, סליל לא זז, קוטב מגנטי מסתובב. מנוע ללא מברשות משתמש בסט של ציוד אלקטרוני כדי לחוש את מיקום הקוטב המגנטי של מגנט קבוע דרך אלמנט אולם SS2712.לפי תחושה זו, מעגל אלקטרוני משמש כדי להחליף את כיוון הזרם בסליל בזמן הנכון כדי להבטיח יצירת כוח מגנטי בכיוון הנכון להנעת המנוע. הסר את החסרונות של מנוע המברשת.

מעגלים אלה נקראים בקרי מנוע. הבקר של המנוע ללא מברשות יכול גם לממש כמה פונקציות שלא ניתן לממש על ידי המנוע ללא מברשות, כגון התאמת זווית מיתוג הכוח, מנוע בלימה, הפיכת המנוע לאחור, נעילת המנוע ושימוש ב אות בלם להפסקת אספקת החשמל למנוע.עכשיו סוללה מכונית מנעול אזעקה אלקטרונית, על שימוש מלא של פונקציות אלה.

מנוע DC ללא מברשות הוא מוצר מכטרוניקה טיפוסי, המורכב מגוף המנוע ומהנהג. מאחר ומנוע DC ללא מברשות מופעל במצב בקרה אוטומטי, הוא לא יוסיף פיתול התחלתי לרוטור כמו המנוע הסינכרוני עם ויסות מהירות תדר משתנה ועומס כבד מתחיל, וזה לא יגרום לתנודה ולצאת החוצה כאשר העומס משתנה.

ההבדל בין מצב ויסות המהירות בין מנוע מברשת למנוע ללא מברשות

למעשה, השליטה של שני סוגי המנועים היא ויסות מתח, אך מכיוון ש-dc ללא מברשות משתמש בקומוטטור אלקטרוני, כך שניתן להשיג זאת על ידי בקרה דיגיטלית, ו-dc ללא מברשות הוא באמצעות קומוטטור מברשת פחמן, ניתן לשלוט במעגל אנלוגי מסורתי מבוקר סיליקון , פשוט יחסית.

1. תהליך ויסות המהירות של מנוע המברשת הוא להתאים את המתח של ספק הכוח של המנוע. לאחר התאמה, המתח והזרם מומרים על ידי קומוטטור ומברשת כדי לשנות את עוצמת השדה המגנטי שנוצר על ידי האלקטרודה כדי להשיג את מטרת שינוי המהירות. תהליך זה ידוע בשם ויסות לחץ.

2. תהליך ויסות המהירות של מנוע ללא מברשות הוא שהמתח של ספק הכוח של המנוע נשאר ללא שינוי, אות הבקרה של ההתאמה החשמלית משתנה, וקצב המיתוג של צינור MOS בעל הספק גבוה משתנה על ידי המיקרו-מעבד ל להבין את השינוי של המהירות. תהליך זה נקרא המרת תדר.

הבדל בביצועים

1. מנוע מברשת בעל מבנה פשוט, זמן פיתוח ארוך וטכנולוגיה בוגרת

עוד במאה ה-19, כשהמנוע נולד, המנוע הפרקטי היה הצורה ללא מברשות, כלומר המנוע האסינכרוני עם כלוב סנאי AC, שהיה בשימוש נרחב לאחר יצירת זרם חילופין. עם זאת, למנוע אסינכרוני יש הרבה פגמים שאי אפשר להתגבר עליהם, ולכן שהפיתוח של טכנולוגיית המנוע הוא איטי. בפרט, מנוע DC ללא מברשות לא הצליח להיות מופעל מסחרי.עם ההתפתחות המהירה של הטכנולוגיה האלקטרונית, היא הוכנסה לאט לאט לפעולה מסחרית עד לשנים האחרונות.למעשה, הוא עדיין שייך לקטגוריה של מנוע AC.

מנוע ללא מברשות נולד לא מזמן, אנשים המציאו את מנוע ה-DC ללא מברשות. מכיוון שמנגנון מנוע המברשת ה-DC הוא פשוט, קל לייצור ועיבוד, קל לתחזוקה, קל לשליטה; למנוע DC יש גם תגובה מהירה, מומנט התנעה גדול, ו יכול לספק ביצועי מומנט מדורגים ממהירות אפס למהירות מדורגת, ולכן נעשה בו שימוש נרחב ברגע שהוא יוצא.

2. למנוע DC ללא מברשות יש מהירות תגובה מהירה ומומנט התנעה גדול

למנוע Dc ללא מברשות יש תגובת התנעה מהירה, מומנט התנעה גדול, שינוי מהירות יציב, כמעט לא מורגשת רטט מאפס למהירות המרבית, ויכול להניע עומס גדול יותר בעת התנעה. למנוע ללא מברשות יש התנגדות התנעה גדולה (תגובה אינדוקטיבית), כך שה מקדם ההספק קטן, מומנט ההתנעה קטן יחסית, צליל ההתנעה מזמזם, מלווה ברטט חזק, ועומס הנסיעה קטן בעת ההתנעה.

3. מנוע ה-DC ללא מברשות פועל בצורה חלקה ובעל אפקט בלימה טוב

המנוע ללא מברשות מווסת על ידי ויסות מתח, כך שההתנעה והבלימה יציבות, וגם פעולת המהירות הקבועה יציבה. מנוע ללא מברשות נשלט בדרך כלל על ידי המרת תדר דיגיטלית, אשר משנה תחילה את AC ל-DC, ולאחר מכן DC ל AC, ושולט במהירות באמצעות שינוי תדר.לכן, המנוע ללא מברשות אינו פועל בצורה חלקה בעת התנעה ובלימה, עם רטט גדול, ויהיה יציב רק כאשר המהירות קבועה.

4, דיוק בקרת מנוע מברשת DC הוא גבוה

מנוע Dc ללא מברשות משמש בדרך כלל יחד עם תיבת מפחית ומפענח כדי להפוך את הספק הפלט של המנוע לגדול יותר ואת דיוק הבקרה גבוה יותר, דיוק הבקרה יכול להגיע ל-0.01 מ"מ, כמעט יכול לתת לחלקים הנעים לעצור בכל מקום רצוי. כל מכונת דיוק הכלים הם דיוק בקרת מנוע DC. מאחר והמנוע ללא מברשות אינו יציב במהלך התנעה ובלימה, החלקים הנעים יעצרו בכל פעם במיקומים שונים, וניתן לעצור את המיקום הרצוי רק על ידי מיקום סיכה או מגביל מיקום.

5, עלות השימוש במנוע מברשת DC נמוכה, תחזוקה קלה

בשל המבנה הפשוט של מנוע DC ללא מברשות, עלות ייצור נמוכה, יצרנים רבים, טכנולוגיה בוגרת, כך שהוא נמצא בשימוש נרחב, כגון מפעלים, מכונות עיבוד, מכשירי דיוק וכו', אם התקלה במנוע, פשוט החלף את מברשת הפחמן , כל מברשת פחמן צריכה רק כמה דולרים, מאוד זולה.טכנולוגיית המנוע ללא מברשות אינה בשלה, המחיר גבוה יותר, היקף היישום מוגבל, בעיקר צריך להיות בציוד במהירות קבועה, כגון מיזוג אוויר המרת תדר, מקרר וכו'. , ניתן להחליף רק נזק למנוע ללא מברשות.