Принцип работы щеточного двигателя
Основная структурабесщеточный двигательЭто статор + ротор + щетка, а крутящий момент достигается за счет вращения магнитного поля для вывода кинетической энергии. Щетка постоянно находится в контакте с коллектором, проводя электричество и меняя фазу вращения.
Щеточный двигатель ИСПОЛЬЗУЕТ механическую коммутацию, магнитный полюс не перемещается, катушка вращается. Когда двигатель работает, катушка и коммутатор вращаются, а магнитная сталь и угольная щетка - нет.Попеременное изменение направления тока катушки осуществляется коллектором и щеткой, которые вращаются вместе с двигателем.
В щеточном двигателе этот процесс заключается в группировке двух концов входной катушки, которые, в свою очередь, располагаются в виде кольца, разделенного изоляционными материалами между собой, образуя что-то вроде цилиндра, неоднократно становясь единым целым с валом двигателя. , подача питания через два небольших столба из углерода (угольная щетка), под действием давления пружины, из двух определенных фиксированных положений, давление на вход мощности, две точки круглой цилиндрической катушки к катушке набора электричество.
Какмоторвращается, разные катушки или разные полюса одной и той же катушки подаются под напряжением в разное время, так что существует подходящая разница углов между полюсом ns катушки, генерирующей магнитное поле, и полюсом ns ближайшего статора с постоянным магнитом.Магнитные поля притягивают и отталкивают друг друга, создавая силу и заставляя двигатель вращаться. Угольный электрод скользит по проволочной головке, как щетка по поверхности объекта, отсюда и название «щетка».
Скольжение друг по другу приведет к трению и потере угольных щеток, которые необходимо регулярно заменять. Переменное включение и выключение угольной щетки и проволочной головки катушки может вызвать электрическую искру, электромагнитный разрыв и помешать работе электронного оборудования.
Принцип работы бесщеточного двигателя
В бесщеточном двигателе коммутация осуществляется схемой управления в контроллере (обычно датчик Холла + контроллер, а более совершенная технология — магнитный энкодер).
Бесщеточный двигатель ИСПОЛЬЗУЕТ электронный коммутатор, катушка не движется, магнитный полюс вращается. Бесщеточный двигатель ИСПОЛЬЗУЕТ набор электронного оборудования для определения положения магнитного полюса постоянного магнита через элемент Холла SS2712.В соответствии с этим, электронная схема используется для переключения направления тока в катушке в нужный момент, чтобы обеспечить создание магнитной силы в правильном направлении для привода двигателя. Устраните недостатки щеточного двигателя.
Эти схемы называются контроллерами двигателей. Контроллер бесщеточного двигателя также может выполнять некоторые функции, которые не могут быть реализованы бесщеточным двигателем, например, регулировка угла переключения мощности, торможение двигателя, реверс двигателя, блокировка двигателя и использование Сигнал тормоза для прекращения подачи питания на двигатель. Теперь электронная сигнализация автомобиля от аккумуляторной батареи позволяет полностью использовать эти функции.
Бесщеточный двигатель постоянного тока представляет собой типичный мехатронный продукт, который состоит из корпуса двигателя и привода. Поскольку бесщеточный двигатель постоянного тока работает в режиме автоматического управления, он не добавляет пусковую обмотку к ротору, как синхронный двигатель с регулированием скорости с переменной частотой. и запуск при большой нагрузке, и это не вызовет колебаний и выхода из строя при изменении нагрузки.
Разница в режиме регулирования скорости между щеточным и бесщеточным двигателем
Фактически, управление двумя типами двигателей осуществляется путем регулирования напряжения, но поскольку бесщеточный постоянный ток ИСПОЛЬЗУЕТ электронный коммутатор, поэтому этого можно достичь с помощью цифрового управления, а бесщеточный постоянный ток осуществляется через коммутатор с угольной щеткой, с помощью кремниевой управляемой традиционной аналоговой схемы можно управлять. , относительно просто.
1. Процесс регулирования скорости щеточного двигателя заключается в регулировке напряжения источника питания двигателя. После регулировки напряжение и ток преобразуются коммутатором и щеткой для изменения силы магнитного поля, генерируемого электродом, для достижения цель изменения скорости. Этот процесс известен как регулирование давления.
2. Процесс регулирования скорости бесщеточного двигателя заключается в том, что напряжение источника питания двигателя остается неизменным, управляющий сигнал электрической регулировки изменяется, а скорость переключения мощной МОП-трубки изменяется микропроцессором на реализовать изменение скорости. Этот процесс называется преобразованием частоты.
Разница в производительности
1. Щеточный двигатель имеет простую конструкцию, длительное время разработки и отработанную технологию.
Еще в 19 веке, когда появился двигатель, практичным двигателем была бесщеточная форма, а именно асинхронный двигатель переменного тока с короткозамкнутым ротором, который широко использовался после генерации переменного тока. Однако асинхронный двигатель имеет много непреодолимых недостатков, поэтому что развитие технологии двигателей идет медленно. В частности, бесщеточный двигатель постоянного тока не удалось ввести в коммерческую эксплуатацию.В связи с быстрым развитием электронных технологий до последних лет он медленно вводился в коммерческую эксплуатацию.По сути, он по-прежнему относится к категории двигателей переменного тока.
Бесщеточный двигатель родился не так давно, люди изобрели бесщеточный двигатель постоянного тока. Поскольку механизм щеточного двигателя постоянного тока прост, прост в производстве и обработке, прост в обслуживании, прост в управлении; двигатель постоянного тока также имеет быстрый отклик, большой пусковой момент и может обеспечить номинальный крутящий момент от нулевой скорости до номинальной скорости, поэтому после выхода он широко использовался.
2. Бесщеточный двигатель постоянного тока имеет высокую скорость отклика и большой пусковой момент.
Бесщеточный двигатель постоянного тока имеет быстрый пусковой отклик, большой пусковой момент, стабильное изменение скорости, практически не ощущается вибрация от нуля до максимальной скорости и может работать с большей нагрузкой при запуске. Бесщеточный двигатель имеет большое пусковое сопротивление (индуктивное реактивное сопротивление), поэтому Коэффициент мощности невелик, пусковой крутящий момент относительно небольшой, пусковой звук гудит, сопровождается сильной вибрацией, а нагрузка при запуске небольшая.
3. Бесщеточный двигатель постоянного тока работает плавно и обладает хорошим тормозным эффектом.
Бесщеточный двигатель регулируется с помощью регулирования напряжения, поэтому пуск и торможение стабильны, а также стабильна работа на постоянной скорости. Бесщеточный двигатель обычно управляется с помощью цифрового преобразования частоты, которое сначала изменяет переменный ток на постоянный, а затем с постоянного на переменный. и контролирует скорость посредством изменения частоты.Таким образом, бесщеточный двигатель не работает плавно при запуске и торможении, имеет сильную вибрацию и будет стабильным только при постоянной скорости.
4. Высокая точность управления щеточным двигателем постоянного тока.
Бесщеточный двигатель постоянного тока обычно используется вместе с редуктором и декодером, чтобы увеличить выходную мощность двигателя и повысить точность управления. Точность управления может достигать 0,01 мм, что почти позволяет движущимся частям останавливаться в любом желаемом месте. Все прецизионные машины Инструменты обеспечивают точность управления двигателем постоянного тока. Поскольку бесщеточный двигатель нестабилен во время запуска и торможения, движущиеся части каждый раз будут останавливаться в разных положениях, а желаемое положение можно остановить только с помощью позиционирующего штифта или ограничителя положения.
5. Стоимость использования щеточного двигателя постоянного тока низкая, простота обслуживания.
Из-за простой конструкции бесщеточного двигателя постоянного тока, низкой себестоимости производства, многих производителей, отработанных технологий, он широко используется, например, на заводах, обрабатывающих станках, прецизионных инструментах и т. д., в случае неисправности двигателя просто замените угольную щетку. , каждая угольная щетка стоит всего несколько долларов, очень дешево. Технология бесщеточных двигателей не является зрелой, цена выше, область применения ограничена, в основном это должно быть оборудование с постоянной скоростью, такое как кондиционер с преобразованием частоты, холодильник и т. д. , повреждение бесщеточного двигателя можно только заменить.
6, без щетки, низкий уровень помех
Бесщеточные двигатели удаляют щетку, наиболее прямым изменением является отсутствие рабочей искры щеточного двигателя, что значительно снижает электрические искровые помехи для удаленного радиооборудования.
7. Низкий уровень шума и плавная работа.
Без щеток бесщеточный двигатель будет иметь гораздо меньше трения во время работы, плавную работу и гораздо более низкий уровень шума, что является отличным подспорьем для стабильности работы модели.
8. Длительный срок службы и низкие затраты на техническое обслуживание.
Бесщеточный, бесщеточный двигатель изнашивается в основном в подшипниках. С механической точки зрения бесщеточный двигатель практически не требует технического обслуживания, при необходимости просто проведите небольшое техническое обслуживание от пыли.
Вам может понравиться:
Время публикации: 29 августа 2019 г.
