ידע על עקרון הפעולה של מנוע מברשות ומנוע ללא מברשות

עקרון הפעולה של מנוע המברשת

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

מנוע המברשת משתמש בקומוטציה מכנית, הקוטב המגנטי אינו זז, הסליל מסתובב. כאשר המנוע פועל, הסליל והקומוטטור מסתובבים, בעוד שהפלדה המגנטית ומברשת הפחמן אינם עושים זאת. שינוי כיוון זרם הסליל לסירוגין מתבצע על ידי הקומוטטור והמברשת המסתובבים יחד עם המנוע.

במנוע מברשות, תהליך זה משלב את שני קצוות כניסת החשמל של הסליל, המסודרים בתורם בטבעת, מופרדים זה מזה באמצעות חומרי בידוד, ויוצרים צילינדר הדומה לכך. יחד עם ציר המנוע, אספקת החשמל עוברת דרך שני עמודים קטנים העשויים פחמן (מברשת פחמן), תחת פעולת לחץ קפיץ, משני מיקומים קבועים, הלחץ על כניסת החשמל משתי נקודות של סליל גלילי עגול לסליל יוצר סט חשמל.

כמו ה-מָנוֹעַכאשר מסתובב, סלילים שונים או קטבים שונים של אותו סליל מופעלים בזמנים שונים, כך שיש הפרש זווית מתאים בין הקוטב ה-ns של הסליל המייצר את השדה המגנטי לבין הקוטב ה-ns של הסטטור בעל המגנט הקבוע הקרוב ביותר. שדות מגנטיים מושכים זה את זה ודוחים זה את זה, יוצרים כוח ודוחפים את המנוע להסתובב. אלקטרודת הפחמן מחליקה על ראש החוט כמו מברשת על פני השטח של עצם, ומכאן השם "מברשת".

החלקה אחת עם השנייה תגרום לחיכוך ולאובדן מברשות פחמן, אותן יש להחליף באופן קבוע. הפעלה וכיבוי לסירוגין בין מברשת הפחם לראש החוט של הסליל עלולים לגרום לניצוץ חשמלי, לנתק אלקטרומגנטי ולהפרעה לציוד אלקטרוני.

עקרון העבודה של מנוע ללא מברשות

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

מנוע ללא מברשות משתמש בקומוטטור אלקטרוני, הסליל אינו זז, הקוטב המגנטי מסתובב. מנוע ללא מברשות משתמש במערכת של ציוד אלקטרוני כדי לחוש את מיקום הקוטב המגנטי של המגנט הקבוע דרך אלמנט הול SS2712. בהתאם לחישה זו, מעגל אלקטרוני משמש להחלפת כיוון הזרם בסליל בזמן הנכון כדי להבטיח יצירת כוח מגנטי בכיוון הנכון להנעת המנוע. מבטל את החסרונות של מנוע מברשות.

מעגלים אלה נקראים בקרי מנוע. בקר המנוע ללא מברשות יכול גם לממש כמה פונקציות שלא ניתנות למימוש על ידי המנוע ללא מברשות, כגון כוונון זווית מיתוג הכוח, בלימת המנוע, הפיכת המנוע לאחור, נעילת המנוע ושימוש באות הבלימה כדי לעצור את אספקת החשמל למנוע. כעת נעילת אזעקה אלקטרונית לרכב באמצעות סוללה, על השימוש המלא בפונקציות אלה.

מנוע DC ללא מברשות הוא מוצר מכטרוניקה טיפוסי, המורכב מגוף המנוע ומנהג. מכיוון שמנוע DC ללא מברשות מופעל במצב בקרה אוטומטי, הוא לא יוסיף סליל התנעה לרוטור כמו מנוע סינכרוני עם ויסות מהירות תדר משתנה והתנעה בעומס כבד, והוא לא יגרום לתנודה ולכיבוי כאשר העומס משתנה.

ההבדל במצב ויסות המהירות בין מנוע מברשות למנוע ללא מברשות

למעשה, השליטה בשני סוגי המנועים היא ויסות מתח, אך מכיוון שמנוע DC ללא מברשות משתמש בקומוטטור אלקטרוני, ניתן להשיג זאת באמצעות בקרה דיגיטלית, בעוד שמנוע DC ללא מברשות משתמש בקומוטטור מברשת פחמן, ניתן לשלוט במעגל אנלוגי מסורתי הנשלט באמצעות סיליקון, וזה יחסית פשוט.

1. תהליך ויסות המהירות של מנוע מברשת הוא כוונון מתח ספק הכוח של המנוע. לאחר הכוונון, המתח והזרם מומרים על ידי הקומוטטור והמברשת כדי לשנות את עוצמת השדה המגנטי שנוצר על ידי האלקטרודה כדי להשיג את מטרת שינוי המהירות. תהליך זה ידוע כוויסות לחץ.

2. תהליך ויסות המהירות של מנוע ללא מברשות הוא שמתח ספק הכוח של המנוע נשאר ללא שינוי, אות הבקרה של הכוונון החשמלי משתנה, וקצב המיתוג של צינור ה-MOS בעל ההספק הגבוה משתנה על ידי המיקרו-מעבד כדי לממש את שינוי המהירות. תהליך זה נקרא המרת תדרים.

הבדל ביצועים

1. למנוע המברשת מבנה פשוט, זמן פיתוח ארוך וטכנולוגיה בוגרת

במאה ה-19, כאשר נולד המנוע, המנוע המעשי היה הצורה חסרת המברשות, כלומר מנוע אסינכרוני מסוג סנאי AC, אשר היה בשימוש נרחב לאחר יצירת זרם חילופין. עם זאת, למנוע אסינכרוני יש פגמים רבים שאי אפשר להתגבר עליהם, כך שפיתוח טכנולוגיית המנועים הוא איטי. בפרט, מנוע DC חסר מברשת לא הצליח להיכנס לפעילות מסחרית. עם ההתפתחות המהירה של הטכנולוגיה האלקטרונית, הוא נכנס לפעילות מסחרית באיטיות עד השנים 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 ה-DC עם מברשות הוא פשוט, קל לייצור ועיבוד, קל לתחזוקה, קל לשליטה; למנוע DC יש גם תגובה מהירה, מומנט התחלתי גדול, והוא יכול לספק ביצועי מומנט מדורגים ממהירות אפס למהירות מדורגת, כך שהוא נמצא בשימוש נרחב מאז שיצא.

2. למנוע dc ללא מברשות יש מהירות תגובה מהירה ומומנט התחלתי גדול

למנוע ללא מברשות DC יש תגובת התנעה מהירה, מומנט התנעה גדול, שינוי מהירות יציב, כמעט ואין רטט מורגש מאפס למהירות המקסימלית, ויכול להניע עומס גדול יותר בעת ההתנעה. למנוע ללא מברשות יש התנגדות התנעה גדולה (ריאקטנס אינדוקטיבי), כך שגורם ההספק קטן, מומנט ההתנעה קטן יחסית, צליל ההתנעה זמזום, מלווה ברטט חזק, ועומס ההנעה קטן בעת ​​ההתנעה.

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

מנוע 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 זרם החילופין לזרם ישר, ולאחר מכן זרם ישר לזרם חילופין, ושולטת במהירות באמצעות שינוי תדר. לכן, מנוע ללא מברשות אינו פועל בצורה חלקה בעת התנעה ובלימה, עם רעידות גדולות, ויהיה יציב רק כאשר המהירות קבועה.

4, דיוק בקרת מנוע מברשת dc גבוה

מנוע DC ללא מברשות משמש בדרך כלל יחד עם תיבת מפחית ומפענח כדי להגדיל את עוצמת המוצא של המנוע ולגבות את דיוק הבקרה. דיוק הבקרה יכול להגיע ל-0.01 מ"מ, מה שכמעט מאפשר לחלקים הנעים לעצור בכל מקום רצוי. כל כלי העבודה המכונים המדויקים הם בעלי דיוק בקרת מנוע DC. מכיוון שהמנוע ללא מברשות אינו יציב במהלך התנעה ובלימה, החלקים הנעים יעצרו במיקומים שונים בכל פעם, וניתן לעצור את המיקום הרצוי רק על ידי פין מיקום 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 וטכנולוגיה בוגרת, הוא נמצא בשימוש נרחב, כגון מפעלים, מכונות עיבוד, מכשירים מדויקים וכו'. אם המנוע כשל, פשוט החליפו את מברשת הפחם, כל מברשת פחמן דורשת רק כמה דולרים, וזה זול מאוד. טכנולוגיית מנוע ללא מברשות אינה בוגרת, המחיר גבוה יותר והיקף היישום מוגבל, והיא צריכה להיות בעיקר בציוד במהירות קבועה, כגון מיזוג אוויר עם המרת תדר, מקררים וכו'. ניתן להחליף את המנוע ללא מברשות רק לאחר נזק.

6, ללא מברשת, הפרעות נמוכות

מנועים ללא מברשות מסירים את המברשת, השינוי הישיר ביותר הוא היעדר ניצוץ פועל של מנוע המברשת, ובכך מפחית מאוד את הפרעות הניצוץ החשמלי לציוד רדיו מרוחק.

7. רעש נמוך ותפעול חלק

ללא מברשות, למנוע ללא מברשות יהיה הרבה פחות חיכוך במהלך הפעולה, פעולה חלקה ורעש נמוך בהרבה, מה שתורם רבות ליציבות פעולת המודל.

8. חיי שירות ארוכים ועלות תחזוקה נמוכה

בלאי של מנוע ללא מברשות הוא בעיקר במיסב, מנקודת מבט מכנית, מנוע ללא מברשות הוא כמעט מנוע ללא תחזוקה, ובמידת הצורך, פשוט בצעו קצת תחזוקה ללא אבק.

ייתכן שתאהב: