A Brief Primer Introduction To Brushed DC Motors

Çotgalanan DCmotor, göni tok (DC) güýji bilen işleýän motoryň umumy görnüşidir. Olar kiçi sarp ediji elektronikasyndan başlap, uly senagat enjamlaryna çenli dürli ulgamlarda ulanylýar. Bu gysga giriş makalasynda biz çotkaly DC motorlarynyň nähili işleýändigine, olaryň böleklerine we ulanylyşyna has ýakyndan serederis.

Esasy işleýşi8 mm diametrli haptik motorhereketi döretmek üçin magnit meýdanynyň we elektrik togunyň özara täsirini öz içine alýar. Çotgaly DC motorynyň esasy böleklerine stator, rotor, kommutator we çotkalar girýär. Stator motoryň hereketsiz bölegi bolup, onuň içinde magnitleri ýa-da elektromagnit spirallary saklaýar, rotor bolsa motoryň aýlanýan bölegi bolup, armaturany saklaýar. Kommutator armatura toguň akymyny dolandyrýan aýlawly açardyr we çotkalar armatura energiýa geçirmek üçin kommutator bilen aragatnaşyk saklaýar.

Motora tok berlende, statorda magnit meýdany döreýär. Bu magnit meýdany rotoryň magnit meýdany bilen özara täsirleşip, rotoryň aýlanmagyna sebäp bolýar. Rotor aýlananda, kommutator we çotgalar rotoryň şol bir ugurda aýlanmagyny dowam etdirmegini üpjün etmek üçin armaturadan geçýän toguň ugruny üznüksiz üýtgetmek üçin bilelikde işleýärler.

Iş prinsipi

DC motorynyň işleýşi elektromagnit induksiýasynyň we magnit meýdanlarynyň arasyndaky özara täsiriň esasy prinsipine esaslanýar. Motora elektrik togy berlende, stator - hemişelik magnitler ýa-da elektromagnit spirallar bilen üpjün edilen bolsa-da - durnukly magnit meýdanyny döredýär. Şol bir wagtyň özünde, tok rotordaky armatura sargylaryndan geçýär we rotory elektromagnite öwürýär. Statoryň magnit meýdany we rotoryň magnit meýdany biri-biri bilen özara täsirleşip, rotoryň aýlanmagyna sebäp bolýan aýlanma momentini (Lorentz güýji) döredýär.

Bir ugurda üznüksiz aýlanmagy saklamagyň möhüm tarapy kommutator bilen çotkalaryň arasyndaky hyzmatdaşlykdyr. Rotor aýlananda, rotor şaftyna birikdirilen bölünen halkaly bölek bolan kommutator bilelikde aýlanýar. Adatça ugleroddan ýa-da grafitden ýasalan çotkalar kommutator bölekleri bilen yzygiderli aragatnaşyk saklaýarlar. Rotor belli bir ýerlere ýetende, kommutator armatura sargylaryndan geçýän toguň ugruny üýtgedýär. Togyň bu wagtynda öwrülmegi rotoryň statora garanyňda magnit polýarlygynyň yzygiderli galmagyny üpjün edýär, üznüksiz aýlanyş güýjüni döredýär we rotoryň durmagynyň ýa-da ugrunyň üýtgemeginiň öňüni alýar.

Işleýiş aýratynlyklary

Netijelilik

Çotgaly DC motorlarynyň netijeliligi olaryň dizaýnyna, ölçegine we işleýiş şertlerine baglylykda üýtgeýär. Sarp ediji elektronikada ulanylýan kiçi çotgaly DC motorlarynyň netijeliligi adatça 50-70% aralygynda bolýar, uly senagat derejeli motorlar bolsa 85% ýa-da ondan ýokary netijelilige ýetip bilýär. Netijelilige täsir edýän esasy faktorlara çotga-kommutator sürtülmesi, armatura sargylarynda mis ýitgileri, stator we rotor ýadrolarynda demir ýitgileri we mehaniki ýitgiler (meselem, podşipnik sürtülmesi) girýär. Çotganyň aşynmagy we kommutatoryň wagtyň geçmegi bilen zaýalanmagy hem netijeliligiň kem-kemden peselmegine getirip biler.

Çydamlylyk we Ömrüniň dowamlylygy

Çotgaly DC motorynyň ömrüniň dowamlylygy, esasan, çotkanyň we kollektoryň aşynmagy bilen kesgitlenýär. Adaty iş şertlerinde, çotkalar iş tizligi, ýük, temperatura we çotkanyň we kollektoryň materiallarynyň hili ýaly faktorlara baglylykda birnäçe müň sagatdan on müňlerçe sagada çenli işläp bilýär. Ýokary tizlikli ýa-da ýokary ýükli ulanylyşlarda çotkanyň aşynmagy çaltlaşýar we motoryň ömrüni azaldýar. Mundan başga-da, çotkalar bilen kollektoryň arasyndaky sürtülme tozan we ýylylyk döredýär, bu bolsa dogry dolandyrylmasa, motoryň işine we berkligine has-da täsir edip biler.

Programmalar

Ilkinji başlangyçda käbir esasy ulanylyşlar sanalyp geçilen bolsa-da, çotkaly DC motorlary özboluşly aýratynlyklary sebäpli has giň ýagdaýlarda ulanylýar.

Sarp ediji elektronikasy

Çotgaly DC motorlary sarp ediş elektronikasynda giňden ýaýrandyr, olaryň kiçi ölçegleri, arzan bahalary we ýönekeý dizaýny olary iň gowy edýär:

Göterip bolýan enjamlar: Smartfonlarda we planşetlerde sensorly jogap üçin wibrator motorlary (meselem, bildirişler, oýun kontrollerleri).

Öý enjamlary: Elektrik gyrgyçlardaky, saç guradyjylardaky, blenderlerdäki we tozan sorujylardaky motorlar.

Ses enjamlary: Pyrlawly motorlar we kassetaly oýnatyjy motorlar (köne we käbir häzirki zaman ses enjamlary).

Robototehnika we aerokosmos

Çotgaly DC motorlary kiçi ölçegleri we ýokary başlangyç momenti sebäpli robototehnikada we awiakosmosda giňden ulanylýar:

Kiçi robotlar: Oýunjak robotlar, bilim robotlary we esasy hereketi talap edýän höwesjeň robotlar.

Lukmançylyk enjamlary

Lukmançylyk enjamlarynda, takyk we ygtybarly hereket talap edýän ulgamlarda çotkaly DC motorlary ulanylýar:

Maýyp arabalary: Maýyplygy bolan adamlaryň hereketini üpjün etmek üçin, tizlik gözegçiligi ulanyjynyň zerurlyklaryna laýyklaşdyrylýar.

Lukmançylyk nasoslary: Dermanlary ýa-da suwuklyklary gözegçilikde saklaýan tizlikde iberýän infuziýa nasoslary we peristaltik nasoslar.

Diagnostika enjamlary: Ultrases apparatlaryndaky kiçi motorlar we mehaniki hereket üçin gan basyşyny ölçeýji enjamlar.

Netije

Sada dizaýny we ýokary başlangyç momenti bilen birlikde, çotkaly DC motorlary tygşytly we ulanmak üçin aňsat, bu bolsa olary köp ulanyşlar üçin meşhur saýlawa öwürýär. Şeýle-de bolsa, olaryň käbir çäklendirmeleri bar, mysal üçin, tizligi çäklendirilen gözegçilik we çotkanyň we kollektoryň aşynmagy sebäpli ýokary tehniki hyzmat talaplary.

Bu çäklendirmelere garamazdan,çotkaly DC motorys awtoulag, robot we kosmos ýaly dürli pudaklarda henizem giňden ulanylýar. Olar awtoulag elektrik penjirelerinde, aýna süpürgiçlerinde we elektrik oturgyç sazlamalarynda, şeýle hem senagat awtomatlaşdyrmasynda robot gollarynda we hereketlendirijilerinde ulanylýar.

Gysgaça aýdylanda, ýönekeý dizaýny, ýokary başlangyç momenti we aňsat tizlik gözegçiligi sebäpli çotkaly DC motorlary köp ulanylyşlar üçin köpugurly we ygtybarly saýlawdyr. Käbir çäklendirmeleri bolsa-da, olaryň bahasynyň netijeliligi we elýeterliligi olary dürli senagat we sarp ediji ulanylyşlary üçin meşhur saýlawa öwürýär. Tehnologiýa öňe gitmegi dowam etdirýärkä, çotkaly DC motorlaryteňňe motorlarygeljek ýyllarda awtoulag ulgamynyň möhüm bölegi bolmagynda galmagy mümkin.