Zakaj električna orodja (kot so ročni vrtalniki, kotni brusilniki itd.) na splošno uporabljajo motorje s krtačkami namesto brezkrtačnih motorjev? Če želite razumeti, to res ni jasno v enem ali dveh stavkih.
Enosmerni motorji se delijo na motorje s krtačkami in brezkrtačne motorje. Tukaj omenjena "krtača" se nanaša na ogljikove ščetke. Kako izgleda ogljikova ščetka?
Zakaj enosmerni motorji potrebujejo oglene ščetke? Kakšna je razlika med tem, da imate oglene ščetke in da jih nimate? Gremo naprej!
Načelo enosmernega krtačnega motorja
Kot je prikazano na sliki 1, je to strukturni modelni diagram enosmernega brušenega motorja. Dva fiksna heterospolna magneta, na sredini je nameščena tuljava, oba konca tuljave pa sta povezana z dvema polkrožnima bakrenima obročema. Oba konca bakrenega obroča sta v stiku s fiksnimi ogljikovimi ščetkami, nato pa sta oba konca ogljikovih ščetk povezana z enosmernim napajanjem.
Po priključitvi na napajanje je tok prikazan s puščico na sliki 1. V skladu s pravilom leve roke je rumena tuljava izpostavljena navpični navzgor usmerjeni elektromagnetni sili; modra tuljava je izpostavljena elektromagnetni sili, ki deluje navpično navzdol. Rotor motorja se začne vrteti v smeri urinega kazalca po vrtenju za 90 stopinj, kot je prikazano na sliki 2:
V tem času je ogljikova ščetka ravno v reži med dvema bakrenima obročema in celotna zanka tuljave nima toka. Toda pod delovanjem vztrajnosti se rotor še vedno vrti.
Ko se rotor pod delovanjem vztrajnosti obrne v zgornji položaj, je tok tuljave prikazan na sliki 3. V skladu s pravilom leve roke je modra tuljava izpostavljena navpični navzgor usmerjeni elektromagnetni sili; rumena tuljava je izpostavljena elektromagnetni sili, ki deluje navpično navzdol. Rotor motorja se po vrtenju za 90 stopinj še naprej vrti v smeri urinega kazalca, kot je prikazano na sliki 4:
V tem času je ogljikova ščetka ravno v reži med dvema bakrenima obročema in celotna zanka tuljave nima toka. Toda pod delovanjem vztrajnosti se rotor še vedno vrti. Nato ponovite zgornje korake in cikel se nadaljuje.
DC brezkrtačni motor
Kot je prikazano na sliki 5, je to strukturni modelni diagram enosmernega brezkrtačnega motorja. Sestavljen je iz statorja in rotorja, v katerem je na rotorju par magnetnih polov; na stator je navitih veliko nizov tuljav, na sliki pa je 6 nizov tuljav.
Ko vodimo tok do statorskih tuljav 2 in 5, bosta tuljavi 2 in 5 ustvarili magnetno polje, stator pa je enakovreden paličnemu magnetu, kjer je 2 S (južni) pol, 5 pa N (severni) pol. palica. Ker se istospolna magnetna pola privlačita, se bo N pol rotorja zavrtel v položaj tuljave 2, S pol rotorja pa v položaj tuljave 5, kot je prikazano na sliki 6.
Nato odstranimo statorsko tuljavo 2,5 tok, nato pa tok prenesemo na statorsko tuljavo 3,6. V tem času bosta tuljavi 3 in 6 ustvarili magnetno polje, stator pa je enakovreden paličnemu magnetu, pri katerem je 3 S (južni) pol, 6 pa N (severni) pol. Ker se istospolna magnetna pola privlačita, se bo N pol rotorja zavrtel v položaj tuljave 3, S pol rotorja pa v položaj tuljave 6, kot je prikazano na sliki 7.
Na enak način se odstrani tok statorskih tuljav 3 in 6, nato pa se statorske tuljave 4 in 1 napajajo s tokom. V tem času bosta tuljavi 4 in 1 ustvarili magnetno polje, stator pa je enakovreden paličnemu magnetu, kjer je 4 S (južni) pol, 1 pa N (severni) pol. Ker se nasprotna magnetna pola privlačita, se bo N-pol rotorja zavrtel v položaj tuljave 4, pol S rotorja pa v položaj tuljave 1.
Do sedaj se je motor zavrtel pol kroga...drugi polkrog je enak prejšnjemu principu, zato ga tukaj ne bom ponavljal. Brezkrtačni enosmerni motor lahko preprosto razumemo kot lovljenje korenjaka pred oslom, tako da se bo osel vedno premikal proti korenjaku.
Torej, kako lahko dovajamo natančne tokove v različne tuljave ob različnih časih? To zahteva trenutno komutacijsko vezje ... Tu se ne bom spuščal v podrobnosti.
Primerjava prednosti in slabosti
DC brušeni motor: hiter zagon, pravočasno zaviranje, gladka regulacija hitrosti, preprost nadzor, preprosta struktura in nizka cena. Bistvo je poceni! poceni cena! poceni cena! Poleg tega ima velik zagonski tok, velik navor (rotacijska sila) pri nizkih vrtljajih in lahko prenese veliko obremenitev.
Vendar pa je zaradi trenja med ogljikovo krtačko in komutatorjem brušeni enosmerni motor nagnjen k iskram, vročini, hrupu, elektromagnetnim motnjam v zunanjem okolju ter ima nizko učinkovitost in kratko življenjsko dobo. Ker so oglene ščetke potrošni material, so nagnjene k okvari in jih je treba po določenem času zamenjati.
Brezkrtačni motor z enosmernim tokom: Ker brezkrtačni motor z enosmernim tokom odpravlja ogljikove krtačke, je nizek hrup, brez vzdrževanja, nizko stopnjo napak, dolgo življenjsko dobo, čas delovanja in napetost pa sta razmeroma stabilna, motnje radijske opreme pa majhne. Ampak to je drago! drago! drago!
Električna orodja so zelo pogosto uporabljena orodja v vsakdanjem življenju. Obstaja veliko vrst blagovnih znamk in huda konkurenca. Vsi so zelo občutljivi na ceno. Poleg tega morajo električna orodja nositi veliko obremenitev in morajo imeti velik začetni navor, kot so električni ročni in udarni vrtalniki. V nasprotnem primeru pri vrtanju motor preprosto ne more delovati, ker se sveder zatakne.
Samo predstavljajte si, brušeni enosmerni motor je poceni, ima velik začetni navor in lahko prenaša težka bremena; čeprav ima brezkrtačni motor nizko stopnjo napak in dolgo življenjsko dobo, je drag in njegov začetni navor je veliko slabši od krtačenega motorja. Če bi lahko izbirali, kako bi izbrali? Mislim, da je odgovor samoumeven.
