Knowledge of working principle of brush motor and brushless motor

Princíp fungovania kefového motora

Hlavná štruktúrabezkartáčový motorje stator + rotor + kefa a krútiaci moment sa získava rotujúcim magnetickým poľom na výstup kinetickej energie. Kefa je neustále v kontakte s komutátorom, aby viedla elektrinu a menila fázu pri rotácii.

Kefkový motor POUŽÍVA mechanickú komutáciu, magnetický pól sa nepohybuje, cievka sa otáča. Keď motor pracuje, cievka a komutátor sa otáčajú, zatiaľ čo magnetická oceľová a uhlíková kefa sa neotáčajú. Striedavá zmena smeru prúdu cievky sa dosahuje komutátorom a kefou, ktoré sa otáčajú spolu s motorom.

V kefkovom motore spočíva tento proces v zoskupení dvoch koncov cievky s príkonom, ktoré sú usporiadané do kruhu a oddelené izolačným materiálom, čím vytvárajú valec, ktorý sa s hriadeľom motora opakovane stáva organickým celkom. Napájanie je privádzané cez dva malé uhlíkové stĺpiky (uhlíková kefka) pod tlakom pružiny z dvoch špecifických pevných polôh a tlakom na príkon vytvára dva kruhové valcové konce cievky, ktoré sa potom presúvajú do jednej cievky.

Akomotorotáča, rôzne cievky alebo rôzne póly tej istej cievky sú napájané v rôznych časoch, takže medzi ns pólom cievky generujúcej magnetické pole a ns pólom najbližšieho statora s permanentným magnetom je vhodný uhlový rozdiel. Magnetické polia sa navzájom priťahujú a odpudzujú, čím vytvárajú silu a tlačia motor do otáčania. Uhlíková elektróda sa kĺže po drôtenej hlave ako kefa po povrchu predmetu, odtiaľ pochádza aj názov „kefa“.

Vzájomné kĺzanie spôsobí trenie a stratu uhlíkových kefiek, ktoré je potrebné pravidelne vymieňať. Striedavé zapínanie a vypínanie uhlíkovej kefy a drôtenej hlavy cievky môže spôsobiť elektrickú iskru, elektromagnetické prerušenie a rušenie elektronických zariadení.

Princíp fungovania bezkartáčového motora

V bezkartáčovom motore sa komutácia vykonáva riadiacim obvodom v regulátore (zvyčajne Hallov snímač + regulátor a pokročilejšou technológiou je magnetický enkodér).

Bezkefkový motor POUŽÍVA elektronický komutátor, cievka sa nepohybuje, magnetický pól sa otáča. Bezkefkový motor POUŽÍVA sadu elektronických zariadení na snímanie polohy magnetického pólu permanentného magnetu prostredníctvom Hallovho prvku SS2712. Podľa tohto zistenia sa elektronický obvod používa na prepínanie smeru prúdu v cievke v správnom čase, aby sa zabezpečilo generovanie magnetickej sily v správnom smere pre pohon motora. Eliminuje nevýhody kefkového motora.

Tieto obvody sa nazývajú ovládače motora. Ovládač bezkartáčového motora dokáže realizovať aj niektoré funkcie, ktoré bezkartáčový motor nedokáže realizovať, ako napríklad nastavenie uhla prepínania výkonu, brzdenie motora, spätný chod motora, zablokovanie motora a použitie brzdového signálu na zastavenie napájania motora. Teraz sa pri plnom využití týchto funkcií zablokuje elektronický alarm auta s batériou.

Bezkartáčový jednosmerný motor je typický mechatronický produkt, ktorý sa skladá z tela motora a budiča. Keďže bezkartáčový jednosmerný motor pracuje v automatickom režime riadenia, nepridáva k rotoru štartovacie vinutie ako synchrónny motor s reguláciou otáčok s premenlivou frekvenciou a štartom pri veľkom zaťažení a nespôsobuje kmitanie a skoky pri zmene zaťaženia.

Rozdiel v režime regulácie rýchlosti medzi kefkovým motorom a bezkefkovým motorom

V skutočnosti je riadenie oboch typov motorov reguláciou napätia, ale pretože bezkefkový jednosmerný prúd POUŽÍVA elektronický komutátor, dá sa to dosiahnuť digitálnym riadením a bezkefkový jednosmerný prúd je riadený uhlíkovým komutátorom, pričom tradičný analógový obvod s kremíkovým ovládaním umožňuje relatívne jednoduché riadenie.

1. Proces regulácie rýchlosti kefkového motora spočíva v nastavení napätia napájacieho zdroja motora. Po nastavení sa napätie a prúd premieňajú komutátorom a kefkou na zmenu sily magnetického poľa generovaného elektródou a dosiahnutie účelu zmeny rýchlosti. Tento proces sa nazýva regulácia tlaku.

2. Proces regulácie rýchlosti bezkartáčového motora spočíva v tom, že napätie napájacieho zdroja motora zostáva nezmenené, riadiaci signál elektrického nastavenia sa mení a mikroprocesor mení rýchlosť spínania vysokovýkonnej MOS trubice, aby sa dosiahla zmena rýchlosti. Tento proces sa nazýva frekvenčná konverzia.

Rozdiel vo výkone

1. Kefkový motor má jednoduchú štruktúru, dlhý čas vývoja a vyspelé technológie

V 19. storočí, keď sa zrodil motor, bol praktickým motorom bezkefkový typ, a to asynchrónny motor s klietkou nakrátko na striedavý prúd, ktorý sa široko používal po výrobe striedavého prúdu. Asynchrónny motor však má mnoho neprekonateľných nedostatkov, takže vývoj technológie motorov je pomalý. Najmä bezkefkový jednosmerný motor nebol uvedený do komerčnej prevádzky. S rýchlym rozvojom elektronických technológií sa do komerčnej prevádzky uvádzal pomaly až do posledných rokov. V podstate stále patrí do kategórie striedavých motorov.

Bezkartáčový motor sa zrodil nedávno, ľudia vynašli bezkartáčový jednosmerný motor. Pretože mechanizmus jednosmerného kefkového motora je jednoduchý, ľahko sa vyrába a spracováva, ľahko sa udržiava a ľahko sa ovláda; jednosmerný motor má tiež rýchlu odozvu, veľký rozbehový krútiaci moment a dokáže poskytnúť menovitý krútiaci moment od nulovej rýchlosti po menovitú rýchlosť, takže sa po svojom uvedení na trh široko používa.

2. Bezkartáčový jednosmerný motor má rýchlu odozvu a veľký rozbehový krútiaci moment.

Bezkartáčový motor na jednosmerný prúd má rýchlu štartovaciu odozvu, veľký štartovací krútiaci moment, stabilnú zmenu otáčok, takmer žiadne vibrácie sa necítia od nuly po maximálnu rýchlosť a pri štartovaní dokáže poháňať väčšie zaťaženie. Bezkartáčový motor má veľký štartovací odpor (indukčná reaktancia), takže účinník je malý, štartovací krútiaci moment je relatívne malý, štartovací zvuk je bzučivý, sprevádzaný silnými vibráciami a hnacie zaťaženie je pri štartovaní malé.

3. Bezkartáčový jednosmerný motor beží hladko a má dobrý brzdný účinok.

Bezkartáčový motor je regulovaný reguláciou napätia, takže štart a brzdenie sú stabilné a prevádzka s konštantnou rýchlosťou je tiež stabilná. Bezkartáčový motor je zvyčajne riadený digitálnou frekvenčnou konverziou, ktorá najprv mení striedavý prúd na jednosmerný a potom jednosmerný prúd na striedavý prúd a riadi rýchlosť zmenou frekvencie. Preto bezkartáčový motor pri štartovaní a brzdení nebeží hladko, s veľkými vibráciami a bude stabilný iba pri konštantnej rýchlosti.

4, presnosť riadenia motora s jednosmerným prúdom je vysoká

Bezkartáčový motor na jednosmerný prúd sa zvyčajne používa spolu s redukčnou skriňou a dekodérom na zvýšenie výstupného výkonu motora a vyššiu presnosť riadenia. Presnosť riadenia môže dosiahnuť 0,01 mm, čo umožňuje takmer úplné zastavenie pohyblivých častí na ľubovoľnom požadovanom mieste. Všetky presné obrábacie stroje sú riadené motormi na jednosmerný prúd s presnosťou. Keďže bezkartáčový motor nie je stabilný počas štartovania a brzdenia, pohyblivé časti sa zakaždým zastavia v rôznych polohách a požadovanú polohu je možné zastaviť iba polohovacím kolíkom alebo obmedzovačom polohy.

5, náklady na používanie motora s jednosmerným kefkou sú nízke, údržba jednoduchá

Vďaka jednoduchej štruktúre bezkartáčového jednosmerného motora a nízkym výrobným nákladom má mnoho výrobcov vyspelé technológie, takže sa široko používa, napríklad v továrňach, obrábacích strojoch, presných prístrojoch atď. V prípade poruchy motora stačí vymeniť uhlíkovú kefku a každá uhlíková kefka stojí len pár dolárov, čo je veľmi lacné. Technológia bezkartáčových motorov nie je vyspelá, ich cena je vyššia a rozsah použitia je obmedzený. Hlavne by sa mala používať v zariadeniach s konštantnou rýchlosťou, ako sú klimatizácie s frekvenčnou konverziou, chladničky atď. Poškodený bezkartáčový motor je možné iba vymeniť.

6, bez kefy, nízke rušenie

Bezkartáčové motory odstraňujú kefu, najpriamejšia zmena je absencia iskry bežiacej kefy motora, čím sa výrazne znižuje rušenie elektrickou iskrou vzdialených rádiových zariadení.

7. Nízka hlučnosť a plynulá prevádzka

Bez kefiek bude mať bezkefkový motor počas prevádzky oveľa menšie trenie, plynulý chod a oveľa nižší hluk, čo skvele podporuje stabilitu prevádzky modelu.

8. Dlhá životnosť a nízke náklady na údržbu

Bezkefkový motor sa opotrebováva hlavne v ložisku. Z mechanického hľadiska je bezkefkový motor takmer bezúdržbový, v prípade potreby stačí vykonať údržbu od prachu.