ब्रश मोटर आणि ब्रशलेस मोटरच्या कार्यप्रणालीचे ज्ञान

ब्रश मोटरचे कार्य तत्त्व

मुख्य रचनाब्रशलेस मोटरस्टेटर + रोटर + ब्रश यांचा समावेश असतो, आणि फिरत्या चुंबकीय क्षेत्राद्वारे गतिज ऊर्जा निर्माण करून टॉर्क मिळवला जातो. विद्युत प्रवाह वाहून नेण्यासाठी आणि फिरताना फेज बदलण्यासाठी ब्रश सतत कम्युटेटरच्या संपर्कात असतो.

ब्रश मोटरमध्ये यांत्रिक कम्युटेशनचा वापर होतो, ज्यात चुंबकीय ध्रुव हलत नाही आणि कॉइल फिरते. जेव्हा मोटर चालू असते, तेव्हा कॉइल आणि कम्युटेटर फिरतात, तर चुंबकीय स्टील आणि कार्बन ब्रश स्थिर राहतात. मोटरसोबत फिरणाऱ्या कम्युटेटर आणि ब्रशमुळे कॉइलच्या विद्युत प्रवाहाच्या दिशेत आलटून पालटून बदल घडवला जातो.

ब्रश मोटरमध्ये, या प्रक्रियेत कॉइलच्या दोन पॉवर इनपुट टोकांना एका रिंगमध्ये एकत्र केले जाते, जे एकमेकांपासून इन्सुलेटिंग मटेरियलने वेगळे केलेले असतात, ज्यामुळे सिलेंडरसारखा आकार तयार होतो आणि ते मोटर शाफ्टसोबत वारंवार जोडून एकसंध बनतात. कार्बनपासून बनवलेल्या दोन लहान खांबांमार्फत (कार्बन ब्रश) वीजपुरवठा केला जातो, जो स्प्रिंगच्या दाबामुळे दोन विशिष्ट स्थिर स्थितींमधून पॉवर इनपुटवर दाब देऊन, गोलाकार दंडगोलाकार कॉइलच्या दोन बिंदूंना विद्युत प्रवाह पुरवतो.

जसेमोटरफिरत असताना, वेगवेगळ्या कॉइल्सना किंवा एकाच कॉइलच्या वेगवेगळ्या ध्रुवांना वेगवेगळ्या वेळी ऊर्जा दिली जाते, जेणेकरून चुंबकीय क्षेत्र निर्माण करणाऱ्या कॉइलच्या ns ध्रुवामध्ये आणि सर्वात जवळच्या स्थायी चुंबक स्टेटरच्या ns ध्रुवामध्ये योग्य कोनाचा फरक निर्माण होतो. चुंबकीय क्षेत्रे एकमेकांना आकर्षित आणि प्रतिकर्षित करतात, ज्यामुळे बल निर्माण होते आणि मोटर फिरण्यास प्रवृत्त होते. कार्बन इलेक्ट्रोड तारेच्या टोकावर एखाद्या वस्तूच्या पृष्ठभागावरील ब्रशप्रमाणे सरकतो, म्हणूनच याला "ब्रश" असे नाव पडले आहे.

एकमेकांवर घासल्यामुळे घर्षण होऊन कार्बन ब्रशेस खराब होतात, जे नियमितपणे बदलणे आवश्यक असते. कार्बन ब्रश आणि कॉइलच्या वायर हेडमध्ये आलटून पालटून होणाऱ्या चालू-बंद होण्यामुळे विद्युत ठिणगी, विद्युत चुंबकीय खंडन होऊ शकते आणि इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांमध्ये व्यत्यय येऊ शकतो.

ब्रशलेस मोटरचे कार्य तत्त्व

ब्रशलेस मोटरमध्ये, कम्युटेशन हे कंट्रोलरमधील कंट्रोल सर्किटद्वारे केले जाते (सामान्यतः हॉल सेन्सर + कंट्रोलर, आणि अधिक प्रगत तंत्रज्ञान म्हणजे मॅग्नेटिक एन्कोडर).

ब्रशलेस मोटरमध्ये इलेक्ट्रॉनिक कम्युटेटरचा वापर केला जातो, ज्यात कॉइल हलत नाही, तर चुंबकीय ध्रुव फिरतो. ब्रशलेस मोटर SS2712 हॉल एलिमेंटद्वारे कायमस्वरूपी चुंबकाच्या चुंबकीय ध्रुवाची स्थिती ओळखण्यासाठी इलेक्ट्रॉनिक उपकरणांच्या संचाचा वापर करते. या ओळखानुसार, मोटर चालवण्यासाठी योग्य दिशेने चुंबकीय शक्ती निर्माण होईल याची खात्री करण्यासाठी, कॉइलमधील विद्युत प्रवाहाची दिशा योग्य वेळी बदलण्याकरिता इलेक्ट्रॉनिक सर्किटचा वापर केला जातो. यामुळे ब्रश मोटरचे तोटे दूर होतात.

या सर्किट्सना मोटर कंट्रोलर्स म्हणतात. ब्रशलेस मोटरचा कंट्रोलर अशी काही कार्ये देखील करू शकतो जी ब्रशलेस मोटरद्वारे करता येत नाहीत, जसे की पॉवर स्विचिंग अँगल समायोजित करणे, मोटरला ब्रेक लावणे, मोटरला उलट्या दिशेने फिरवणे, मोटरला लॉक करणे आणि ब्रेक सिग्नल वापरून मोटरचा वीजपुरवठा थांबवणे. आता बॅटरीवर चालणाऱ्या कार इलेक्ट्रॉनिक अलार्म लॉकमध्ये या कार्यांचा पूर्ण वापर केला जातो.

ब्रशलेस डीसी मोटर हे एक वैशिष्ट्यपूर्ण मेकॅट्रॉनिक्स उत्पादन आहे, जे मोटर बॉडी आणि ड्रायव्हर यांनी बनलेले असते. ब्रशलेस डीसी मोटर स्वयंचलित नियंत्रण मोडमध्ये चालवली जात असल्यामुळे, व्हेरिएबल फ्रिक्वेन्सी स्पीड रेग्युलेशन आणि हेवी लोड स्टार्ट असलेल्या सिंक्रोनस मोटरप्रमाणे रोटरला स्टार्टिंग वाइंडिंग जोडण्याची गरज नसते, आणि लोड बदलल्यावर त्यामुळे ऑसिलेशन किंवा स्टेप आउट होत नाही.

ब्रश मोटर आणि ब्रशलेस मोटरमधील वेग नियमन पद्धतीमधील फरक

खरं तर, दोन्ही प्रकारच्या मोटरचे नियंत्रण हे व्होल्टेज रेग्युलेशन आहे, परंतु ब्रशलेस डीसीमध्ये इलेक्ट्रॉनिक कम्युटेटर वापरला जात असल्यामुळे, ते डिजिटल नियंत्रणाद्वारे साध्य केले जाऊ शकते, आणि ब्रशलेस डीसी कार्बन ब्रश कम्युटेटरद्वारे, सिलिकॉन नियंत्रित पारंपरिक ॲनालॉग सर्किट वापरून नियंत्रित केले जाऊ शकते, जे तुलनेने सोपे आहे.

ब्रश मोटरच्या वेग नियमन प्रक्रियेमध्ये मोटरच्या वीज पुरवठ्याचे व्होल्टेज समायोजित केले जाते. समायोजनानंतर, कम्युटेटर आणि ब्रशद्वारे व्होल्टेज आणि करंटचे रूपांतर केले जाते, ज्यामुळे इलेक्ट्रोडद्वारे निर्माण होणाऱ्या चुंबकीय क्षेत्राची तीव्रता बदलून वेग बदलण्याचा उद्देश साध्य होतो. ही प्रक्रिया दाब नियमन म्हणून ओळखली जाते.

२. ब्रशलेस मोटरच्या वेग नियमन प्रक्रियेमध्ये, मोटरच्या वीज पुरवठ्याचा व्होल्टेज स्थिर ठेवला जातो, विद्युत समायोजनाचा नियंत्रण सिग्नल बदलला जातो आणि मायक्रोप्रोसेसरद्वारे उच्च-शक्तीच्या MOS ट्यूबचा स्विचिंग दर बदलून वेगात बदल घडवून आणला जातो. या प्रक्रियेला फ्रिक्वेन्सी रूपांतरण म्हणतात.

कामगिरीतील फरक

१. ब्रश मोटरची रचना साधी असून, तिच्या विकासाला दीर्घ कालावधी लागला आहे आणि तिचे तंत्रज्ञान परिपक्व आहे.

१९व्या शतकात, जेव्हा मोटरचा जन्म झाला, तेव्हा वापरात असलेली मोटर ही ब्रशलेस स्वरूपाची होती, म्हणजेच एसी स्क्विरल-केज असिंक्रोनस मोटर, जी प्रत्यावर्ती प्रवाहाच्या (AC) उदयानंतर मोठ्या प्रमाणावर वापरली जात होती. तथापि, असिंक्रोनस मोटरमध्ये अनेक न सोडवता येणारे दोष होते, ज्यामुळे मोटर तंत्रज्ञानाचा विकास मंद गतीने झाला. विशेषतः, ब्रशलेस डीसी मोटर व्यावसायिक वापरासाठी आणता आली नाही. इलेक्ट्रॉनिक तंत्रज्ञानाच्या जलद विकासामुळे, अलिकडच्या वर्षांपर्यंत ती हळूहळू व्यावसायिक वापरासाठी आणली गेली. मूलतः, ती अजूनही एसी मोटरच्याच श्रेणीत मोडते.

ब्रशलेस मोटरचा जन्म फार पूर्वी झाला नाही, लोकांनी ब्रशलेस डीसी मोटरचा शोध लावला. कारण डीसी ब्रश मोटरची यंत्रणा सोपी, उत्पादन आणि प्रक्रियेसाठी सुलभ, देखभालीसाठी सोपी आणि नियंत्रणासाठी सोपी आहे; तसेच डीसी मोटरचा प्रतिसाद जलद असतो, स्टार्टिंग टॉर्क मोठा असतो आणि ती शून्य वेगापासून निर्धारित वेगापर्यंत निर्धारित टॉर्कची कामगिरी देऊ शकते, त्यामुळे बाजारात आल्याबरोबरच तिचा मोठ्या प्रमाणावर वापर झाला.

२. ब्रशलेस डीसी मोटरचा प्रतिसाद वेग जलद असतो आणि त्यात मोठा स्टार्टिंग टॉर्क असतो.

डीसी ब्रशलेस मोटरचा स्टार्ट होण्याचा प्रतिसाद जलद असतो, स्टार्टिंग टॉर्क मोठा असतो, वेगात स्थिर बदल होतो, शून्यापासून कमाल वेगापर्यंत जवळजवळ कंपन जाणवत नाही आणि सुरू करताना जास्त भार चालवू शकते. ब्रशलेस मोटरमध्ये स्टार्टिंग रेझिस्टन्स (इंडक्टिव्ह रिॲक्टन्स) मोठा असतो, त्यामुळे पॉवर फॅक्टर कमी असतो, स्टार्टिंग टॉर्क तुलनेने कमी असतो, सुरू होताना गुणगुणल्यासारखा आवाज येतो, सोबत तीव्र कंपन जाणवते आणि सुरू करताना ड्रायव्हिंग लोड कमी असतो.

३. ब्रशलेस डीसी मोटर सुरळीतपणे चालते आणि तिचा ब्रेकिंग इफेक्ट चांगला आहे.

ब्रशलेस मोटर व्होल्टेज रेग्युलेशनद्वारे नियंत्रित केली जाते, त्यामुळे स्टार्टिंग आणि ब्रेकिंग स्थिर असते, तसेच स्थिर गतीवरील ऑपरेशन देखील स्थिर असते. ब्रशलेस मोटर सामान्यतः डिजिटल फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्जनद्वारे नियंत्रित केली जाते, ज्यामध्ये प्रथम एसीचे डीसीमध्ये आणि नंतर डीसीचे एसीमध्ये रूपांतर केले जाते आणि फ्रिक्वेन्सीमधील बदलाद्वारे गती नियंत्रित केली जाते. त्यामुळे, ब्रशलेस मोटर स्टार्टिंग आणि ब्रेकिंगच्या वेळी सहजतेने चालत नाही, त्यात मोठे कंपन होते आणि केवळ गती स्थिर असतानाच ती स्थिर राहते.

४, डीसी ब्रश मोटर नियंत्रणाची अचूकता उच्च असते

डीसी ब्रशलेस मोटर सामान्यतः रिड्यूसर बॉक्स आणि डिकोडरसोबत वापरली जाते, ज्यामुळे मोटरची आउटपुट पॉवर वाढते आणि नियंत्रणाची अचूकता अधिक होते. नियंत्रणाची अचूकता ०.०१ मिमी पर्यंत पोहोचू शकते, ज्यामुळे हलणारे भाग जवळजवळ कोणत्याही इच्छित ठिकाणी थांबवता येतात. सर्व अचूक मशीन टूल्स डीसी मोटर नियंत्रण अचूकतेवर चालतात. ब्रशलेस मोटर सुरू करताना आणि थांबवताना स्थिर नसल्यामुळे, हलणारे भाग प्रत्येक वेळी वेगवेगळ्या ठिकाणी थांबतात आणि इच्छित स्थितीत फक्त पोझिशनिंग पिन किंवा पोझिशन लिमिटरद्वारेच थांबवता येतात.

५, डीसी ब्रश मोटरचा वापर खर्च कमी असतो, देखभाल सोपी असते.

ब्रशलेस डीसी मोटरची रचना साधी असल्यामुळे, उत्पादन खर्च कमी असतो, अनेक उत्पादक आहेत आणि तंत्रज्ञान परिपक्व आहे, त्यामुळे त्याचा वापर कारखाने, प्रक्रिया यंत्रसामग्री, अचूक उपकरणे इत्यादी ठिकाणी मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. मोटरमध्ये बिघाड झाल्यास, फक्त कार्बन ब्रश बदलता येतो, प्रत्येक कार्बन ब्रशची किंमत फक्त काही डॉलर्स असते, जे खूप स्वस्त आहे. ब्रशलेस मोटरचे तंत्रज्ञान परिपक्व नसल्यामुळे, त्याची किंमत जास्त असते आणि वापराची व्याप्ती मर्यादित असते. त्याचा वापर प्रामुख्याने फ्रिक्वेन्सी कन्व्हर्जन एअर कंडिशनिंग, रेफ्रिजरेटर इत्यादींसारख्या स्थिर गतीच्या उपकरणांमध्ये केला जातो. ब्रशलेस मोटर खराब झाल्यास ती फक्त बदलता येते.

६, ब्रश नाही, कमी अडथळा

ब्रशलेस मोटर्समध्ये ब्रश काढून टाकलेला असतो, ज्यामुळे सर्वात थेट बदल म्हणजे ब्रश मोटर चालवताना निर्माण होणारी ठिणगी नसते. यामुळे दूरस्थ रेडिओ उपकरणांना होणारा विद्युत ठिणगीचा व्यत्यय मोठ्या प्रमाणात कमी होतो.

७. कमी आवाज आणि सुरळीत कार्यप्रणाली

ब्रश नसल्यामुळे, ब्रशलेस मोटरमध्ये कार्यादरम्यान घर्षण खूप कमी होते, ती सुरळीत चालते आणि तिचा आवाजही खूप कमी असतो, ज्यामुळे मॉडेलच्या कार्याची स्थिरता टिकून राहण्यास मोठा आधार मिळतो.

८. दीर्घ सेवाकाळ आणि कमी देखभाल खर्च

ब्रशलेस मोटरची झीज प्रामुख्याने बेअरिंगमध्ये होते, यांत्रिक दृष्ट्या, ब्रशलेस मोटर ही जवळजवळ देखभाल-मुक्त मोटर आहे, गरज पडल्यास फक्त थोडी धूळ साफ करावी लागते.

तुम्हाला हे आवडू शकते: