Знання принципу роботи щіткового двигуна та безщіткового двигуна

Принцип роботи двигуна щітки

Основна структура сбезщітковий двигунце статор + ротор + щітка, а крутний момент створюється обертовим магнітним полем для виведення кінетичної енергії. Щітка постійно контактує з комутатором, щоб проводити електрику та змінювати фазу обертання

Щітковий двигун ВИКОРИСТОВУЄ механічну комутацію, магнітний полюс не рухається, котушка обертається. Коли двигун працює, котушка та комутатор обертаються, а магнітна сталь і вугільна щітка – ні.Поперемінна зміна напрямку струму котушки здійснюється комутатором і щіткою, які обертаються разом з двигуном.

У щітковому двигуні цей процес полягає в групуванні двох силових кінців котушки, які, у свою чергу, розташовані в кільце, розділені ізоляційними матеріалами один від одного, утворюючи щось на зразок циліндра, стаючи органічним цілим разом із валом двигуна , джерело живлення через два невеликі стовпи, виготовлені з вугілля (вугільна щітка), під дією тиску пружини, з двох конкретних фіксованих положень, тиск на вхід живлення, дві точки круглої циліндричної котушки до котушки набору електрика.

Якдвигунобертається, різні котушки або різні полюси однієї котушки подаються під напругою в різний час, так що існує відповідна різниця кутів між полюсом ns котушки, що створює магнітне поле, і полюсом ns найближчого статора з постійним магнітом.Магнітні поля притягуються та відштовхуються, створюючи силу та штовхаючи двигун до обертання. Вугільний електрод ковзає по дротяній голівці, як щітка по поверхні предмета, звідси й назва «щітка».

Ковзання одне з одним спричинить тертя та втрату вугільних щіток, які потрібно регулярно міняти. Почергове вмикання та вимикання вугільної щітки та дротяної головки котушки може спричинити електричну іскру, електромагнітний розрив і перешкоди електронному обладнанню.

Принцип роботи безщіткового двигуна

У безщітковому двигуні комутація виконується ланцюгом керування в контролері (зазвичай датчик Холла + контролер, а більш досконала технологія – це магнітний кодер).

Безщітковий двигун ВИКОРИСТОВУЄ електронний комутатор, котушка не рухається, магнітний полюс обертається. Безщітковий двигун ВИКОРИСТОВУЄ набір електронного обладнання для визначення положення магнітного полюса постійного магніту через елемент Холла SS2712.Відповідно до цього сенсу, електронна схема використовується для перемикання напрямку струму в котушці в потрібний час, щоб забезпечити генерацію магнітної сили в правильному напрямку для приводу двигуна. Усуньте недоліки щіткового двигуна.

Ці схеми називаються контролерами двигуна. Контролер безщіткового двигуна також може реалізувати деякі функції, які не можуть бути реалізовані безщітковим двигуном, наприклад регулювання кута перемикання живлення, гальмування двигуна, реверс двигуна, блокування двигуна та використання гальмівний сигнал для припинення подачі електроенергії на двигун.Тепер акумулятор автомобіля електронний замок сигналізації, на повне використання цих функцій.

Безщітковий двигун постійного струму є типовим продуктом мехатроніки, який складається з корпусу двигуна та драйвера. Оскільки безщітковий двигун постійного струму працює в автоматичному режимі керування, він не додасть пускову обмотку до ротора, як синхронний двигун із змінною частотою регулювання швидкості. і початок важкого навантаження, і це не спричинить коливань і не виходить, коли навантаження змінюється.

Різниця режиму регулювання швидкості між щітковим і безщітковим двигуном

Насправді, керування двома типами двигунів є регулюванням напруги, але оскільки безщітковий постійний струм ВИКОРИСТОВУЄ електронний комутатор, тож це можна досягти за допомогою цифрового керування, а безщітковий постійний струм здійснюється через вугільний комутатор із вугільною щіткою, за допомогою традиційної аналогової схеми з кремнієвим керуванням можна керувати , відносно простий.

1. Процес регулювання швидкості щіткового двигуна полягає в регулюванні напруги джерела живлення двигуна. Після регулювання напруга та струм перетворюються комутатором і щіткою, щоб змінити силу магнітного поля, створюваного електродом, для досягнення мета зміни швидкості. Цей процес відомий як регулювання тиску.

2. Процес регулювання швидкості безщіткового двигуна полягає в тому, що напруга джерела живлення двигуна залишається незмінною, керуючий сигнал електричного регулювання змінюється, а швидкість перемикання потужної трубки MOS змінюється мікропроцесором на реалізувати зміну швидкості. Цей процес називається перетворенням частоти.

Різниця продуктивності

1. Щітковий двигун має просту структуру, тривалий час розробки та зрілу технологію

Ще в 19 столітті, коли народився двигун, практичним двигуном була безщіточна форма, а саме асинхронний двигун змінного струму з короткозамкненим ротором, який широко використовувався після генерації змінного струму. Однак асинхронний двигун має багато непереборних дефектів, тому що розвиток технології двигунів відбувається повільно. Зокрема, безщітковий двигун постійного струму не вдалося запустити в комерційну експлуатацію.Зі швидким розвитком електронних технологій до останніх років він повільно вводився в комерційну експлуатацію.По суті, він все ще відноситься до категорії двигунів змінного струму.

Безщітковий двигун народився нещодавно, люди винайшли безщітковий двигун постійного струму. Оскільки механізм щіткового двигуна постійного струму простий, його легко виробляти та обробляти, легко обслуговувати, легко контролювати; двигун постійного струму також має швидку реакцію, великий пусковий момент і може забезпечити номінальний крутний момент від нульової швидкості до номінальної швидкості, тому він широко використовувався, коли він вийшов.

2. Безщітковий двигун постійного струму має швидку швидкість відгуку та великий пусковий момент

Безщітковий двигун постійного струму має швидку реакцію на запуск, великий пусковий момент, стабільну зміну швидкості, майже не відчувається вібрація від нуля до максимальної швидкості, і може керувати більшим навантаженням під час запуску. Безщітковий двигун має великий пусковий опір (індуктивний реактивний опір), тому коефіцієнт потужності невеликий, пусковий крутний момент відносно невеликий, пусковий звук дзижчить, супроводжується сильною вібрацією, а рухове навантаження невелике під час запуску.

3. Безщітковий двигун постійного струму працює плавно та має хороший гальмівний ефект

Безщітковий двигун регулюється регулюванням напруги, тому пуск і гальмування є стабільними, а робота з постійною швидкістю також стабільна. Безщітковий двигун зазвичай керується цифровим перетворенням частоти, яке спочатку змінює змінний струм на постійний, а потім на змінний струм, і контролює швидкість шляхом зміни частоти.Таким чином, безщітковий двигун не працює плавно під час запуску та гальмування, з сильною вібрацією, і буде стабільним лише за постійної швидкості.

4, висока точність керування двигуном щітки постійного струму

Безщітковий двигун постійного струму зазвичай використовується разом із коробкою редуктора та декодером, щоб збільшити вихідну потужність двигуна та збільшити точність керування, точність керування може досягати 0,01 мм, майже може дозволити рухомим частинам зупинятися в будь-якому бажаному місці. Усі прецизійні машини Інструменти мають точність керування двигуном постійного струму. Оскільки безщітковий двигун нестабільний під час запуску та гальмування, рухомі частини щоразу зупинятимуться в різних положеннях, і бажане положення можна зупинити лише позиціонуючим штифтом або обмежувачем положення.

5, вартість використання двигуна щітки постійного струму низька, легке обслуговування

Завдяки простій структурі безщіткового двигуна постійного струму, низькій вартості виробництва, багатьом виробникам, зрілій технології, тому він широко використовується, наприклад, на заводах, обробних верстатах, точних інструментах тощо, якщо двигун вийшов з ладу, просто замініть вугільну щітку кожній вугільній щітці потрібно лише кілька доларів, дуже дешево. Технологія безщіткового двигуна не є зрілою, ціна вища, сфера застосування обмежена, в основному має бути в устаткуванні з постійною швидкістю, такому як кондиціонер з перетворенням частоти, холодильник тощо. , пошкодження безщіткового двигуна можна тільки замінити.

6, без щітки, низький рівень перешкод

Безщіточні двигуни видаляють щітку, найпрямішою зміною є відсутність іскри, що працює від щіткового двигуна, що значно зменшує перешкоди від електричної іскри для дистанційного радіообладнання.

7. Низький рівень шуму та плавна робота

Без щіток безщітковий двигун матиме набагато менше тертя під час роботи, плавну роботу та значно менший шум, що є великою підтримкою для стабільності роботи моделі.

8. Тривалий термін служби та низька вартість обслуговування

Менше щіток, безщітковий двигун зношується в основному в підшипнику, з механічної точки зору, безщітковий двигун майже не потребує технічного обслуговування, якщо необхідно, просто виконайте технічне обслуговування від пилу.

Вам може сподобатися: