Защо електрическите инструменти (като ръчни бормашини, ъглошлайфи и т.н.) обикновено използват двигатели с четки вместобезчеткови двигатели?За да разберете, това наистина не е ясно в изречение или две.

Двигателите с постоянен ток се разделят на двигатели с четка и безчеткови двигатели.„Четката“, спомената тук, се отнася за въглеродни четки.Как изглежда въглеродната четка?

Защо DC двигателите се нуждаят от въглеродни четки?Каква е разликата между с и без въглеродни четки?Да погледнем надолу!

Принцип на четков DC двигател

Както е показано на Фигура 1, това е диаграма на структурен модел на DC двигател с четка.Два фиксирани противоположни магнита, намотка е поставена в средата, двата края на намотката са свързани към два полукръгли медни пръстена, двата края на медните пръстени са в контакт с фиксираната въглеродна четка и след това е свързан DC към двата края на въглеродната четка.захранване.

Фигура 1

След свързване към захранването, токът е показан със стрелка на фигура 1.Съгласно правилото на лявата ръка жълтата намотка е подложена на вертикално нагоре електромагнитна сила;синята бобина е подложена на вертикално надолу електромагнитна сила.Роторът на двигателя започва да се върти по посока на часовниковата стрелка и след завъртане на 90 градуса, както е показано на фигура 2:

фигура 2

По това време въглеродната четка е точно в пролуката между двата медни пръстена и цялата верига на бобината няма ток.Но под действието на инерцията роторът продължава да се върти.

изображение 3

Когато роторът се завърти в горната позиция под действието на инерцията, токът на намотката е показан на фигура 3. Съгласно правилото на лявата ръка, синята намотка е подложена на вертикално нагоре електромагнитна сила;жълтата намотка е подложена на вертикално надолу електромагнитна сила.Роторът на двигателя продължава да се върти по посока на часовниковата стрелка след завъртане на 90 градуса, както е показано на фигура 4:

Фигура 4

По това време въглеродната четка е точно в пролуката между двата медни пръстена и няма ток в целия контур на бобината.Но под действието на инерцията роторът продължава да се върти.След това повторете горните стъпки и цикълът продължава.

DC безчетков мотор

Както е показано на фигура 5, това е диаграма на структурен модел на aбезчетков DC мотор.Състои се от статор и ротор, в който роторът има двойка магнитни полюси;има много комплекти намотки, навити на статора, а на снимката има 6 комплекта намотки.

Фигура 5

Когато подадем ток към намотките 2 и 5 на статора, намотките 2 и 5 ще генерират магнитно поле.Статорът е еквивалентен на прътов магнит, където 2 е S (южен) полюс, а 5 е N (северен) полюс.Тъй като магнитните полюси от един и същи пол се привличат взаимно, N полюсът на ротора ще се завърти до позицията на намотка 2, а S полюсът на ротора ще се завърти до позицията на намотка 5, както е показано на фигура 6.

Изображение 6

След това премахваме тока на статорните намотки 2 и 5 и след това предаваме тока на статорните намотки 3 и 6. По това време намотките 3 и 6 ще генерират магнитно поле, а статорът е еквивалентен на прътов магнит , където 3 е S (южен) полюс, а 6 е N (северен) полюс.Тъй като магнитните полюси от един и същи пол се привличат, N полюсът на ротора ще се завърти до позицията на намотка 3, а S полюсът на ротора ще се завърти до позицията на намотка 6, както е показано на фигура 7.

Фигура 7

По същия начин токът на статорните намотки 3 и 6 се отстранява и токът се предава на статорните намотки 4 и 1. По това време намотките 4 и 1 ще генерират магнитно поле, а статорът е еквивалентен към пръчков магнит, където 4 е S (южен) полюс и 1 е N (северен) полюс.Тъй като магнитните полюси от един и същи пол се привличат, N полюсът на ротора ще се завърти до позицията на намотка 4, а S полюсът на ротора ще се завърти до позицията на намотка 1.

Досега моторът се е завъртял на половин кръг...Вторият полукръг е същият като предишния принцип, така че няма да го повтарям тук.Можем просто да разберем безчетковия DC мотор като ловене на морков пред магаре, така че магарето винаги ще се движи към моркова.

И така, как можем да предаваме точен ток към различни намотки по различно време?Това изисква токова комутационна верига...не е описана подробно тук.

Сравнение на предимствата и недостатъците

DC двигател с четка: бърз старт, навременно спиране, стабилно регулиране на скоростта, просто управление, проста структура и ниска цена.Въпросът е, че е евтино!евтина цена!евтина цена!Освен това той има голям стартов ток, голям въртящ момент (сила на въртене) при ниска скорост и може да носи голямо натоварване.

Въпреки това, поради триенето между въглеродната четка и сегмента на комутатора, двигателят с постоянен ток е податлив на искри, топлина, шум, електромагнитни смущения във външната среда, ниска ефективност и кратък живот.Тъй като въглеродните четки са консуматив, те са податливи на повреда и трябва да се сменят след определен период от време.

Безчетков DC мотор: Тъй катобезчетков DC моторелиминира нуждата от въглеродни четки, има нисък шум, не изисква поддръжка, нисък процент на отказ, дълъг експлоатационен живот, стабилно време на работа и напрежение и по-малко смущения с радио оборудване.Но е скъпо!скъпо!скъпо!

Характеристики на електроинструмента

Електрическите инструменти са много често използвани инструменти в живота.Има много марки и жестока конкуренция.Всеки е много чувствителен към цената.А електрическите инструменти трябва да носят голямо натоварване и трябва да имат голям начален въртящ момент, като например ръчни бормашини и ударни бормашини.В противен случай при пробиване моторът лесно може да не работи, защото свредлото е заседнало.

Само си представете, четканият DC двигател има ниска цена, голям начален въртящ момент и може да носи тежки товари;въпреки че безчетковият двигател има нисък процент на повреда и дълъг живот, той е скъп и стартовият въртящ момент е много по-нисък от този на мотор с четка.Ако ви беше даден избор, как бихте избрали, мисля, че отговорът се налага от само себе си.

---

Време на публикуване: 7 октомври 2022 г