Miksi sähkötyökalut (kuten käsiporat, kulmahiomakoneet jne.) käyttävät yleensä harjattuja moottoreitaharjattomat moottorit? Ymmärtääkseni tämä ei todellakaan ole selvää lauseessa tai kahdessa.

DC-moottorit jaetaan harjattuihin moottoreihin ja harjattomiin moottoreihin. Tässä mainittu "harja" viittaa hiiliharjoihin.Miltä hiiliharja näyttää?

Miksi tasavirtamoottorit tarvitsevat hiiliharjoja?Mitä eroa on hiiliharjoilla ja ilman?Katsotaan alas!

Harjatun tasavirtamoottorin periaate

Kuten kuvasta 1 näkyy, tämä on DC-harjamoottorin rakennemallikaavio.Kaksi vastakkaista kiinteää magneettia, kela asetetaan keskelle, kelan molemmat päät on kytketty kahteen puoliympyrään kuparirenkaaseen, kuparirenkaiden molemmat päät ovat kosketuksissa kiinteään hiiliharjaan ja sitten DC kytketään hiiliharjan molempiin päihin. virtalähde.

kuva 1

Virtalähteeseen kytkemisen jälkeen virta näkyy nuolella kuvassa 1.Vasemman käden säännön mukaan keltaiseen kelaan kohdistuu pystysuoraan ylöspäin suuntautuva sähkömagneettinen voima; sininen kela altistuu pystysuoraan alaspäin suuntautuvalle sähkömagneettiselle voimalle.Moottorin roottori alkaa pyöriä myötäpäivään ja 90 asteen pyörimisen jälkeen, kuten kuvassa 2:

kuva 2

Tällä hetkellä hiiliharja on vain kahden kuparirenkaan välisessä raossa, eikä koko kelan silmukassa ole virtaa.Mutta inertian vaikutuksesta roottori jatkaa pyörimistään.

kuva 3

Kun roottori kääntyy yllä olevaan asentoon inertian vaikutuksesta, kelan virta on esitetty kuvassa 3. Vasemman käden säännön mukaan sininen kela altistuu pystysuoraan ylöspäin suuntautuvalle sähkömagneettiselle voimalle; keltaiseen kelaan kohdistuu pystysuoraan alaspäin suuntautuva sähkömagneettinen voima. Moottorin roottori jatkaa pyörimistään myötäpäivään 90 asteen kiertymisen jälkeen, kuten kuvassa 4:

Kuva 4

Tällä hetkellä hiiliharja on vain kahden kuparirenkaan välissä, eikä koko kelan silmukassa ole virtaa.Mutta inertian vaikutuksesta roottori jatkaa pyörimistään.Toista sitten yllä olevat vaiheet ja sykli jatkuu.

DC-harjaton moottori

Kuten kuvasta 5 näkyy, tämä on rakennemallikaavio aharjaton DC-moottori. Se koostuu staattorista ja roottorista, jossa roottorissa on pari magneettisia napoja; staattoriin on kierretty monta sarjaa keloja, ja kuvassa on 6 sarjaa keloja.

Kuva 5

Kun ohjaamme virtaa staattorin keloihin 2 ja 5, kelat 2 ja 5 synnyttävät magneettikentän. Staattori vastaa tankomagneettia, jossa 2 on S (etelä) napa ja 5 on N (pohjoinen) napa. Koska samaa sukupuolta olevat magneettiset navat vetävät puoleensa toisiaan, roottorin N-napa kääntyy kelan 2 asentoon ja roottorin S-napa kelan 5 asentoon, kuten kuvassa 6 on esitetty.

Kuva 6

Sitten poistamme staattorikäämien 2 ja 5 virran ja ohjaamme sitten virran staattorikäämiin 3 ja 6. Tällä hetkellä kelat 3 ja 6 synnyttävät magneettikentän ja staattori vastaa tankomagneettia , jossa 3 on S (etelä) napa ja 6 on N (pohjoinen) napa. Koska samaa sukupuolta olevat magneettiset navat vetävät toisiaan puoleensa, roottorin N-napa kääntyy kelan 3 asentoon ja roottorin S-napa kelan 6 asentoon kuvan 7 mukaisesti.

Kuva 7

Samalla tavalla staattorikäämien 3 ja 6 virta poistetaan ja virta johdetaan staattorikäämiin 4 ja 1. Tällä hetkellä käämit 4 ja 1 synnyttävät magneettikentän ja staattori on ekvivalentti. tankomagneettiin, jossa 4 on S (etelä) napa ja 1 on N (pohjoinen) napa. Koska samaa sukupuolta olevat magneettiset navat vetävät toisiaan puoleensa, roottorin N-napa kääntyy kelan 4 asentoon ja roottorin S-napa kelan 1 asentoon.

Toistaiseksi moottori on pyörinyt puoli ympyrää... Toinen puoliympyrä on sama kuin edellinen periaate, joten en toista sitä tässä.Voimme ymmärtää harjattoman tasavirtamoottorin yksinkertaisesti porkkanan kalastamiseksi aasin edessä, jotta aasi liikkuu aina porkkanaa kohti.

Joten kuinka voimme siirtää tarkan virran eri keloihin eri aikoina? Tämä vaatii virran kommutointipiirin ... ei ole kuvattu tässä.

Hyvien ja haittojen vertailu

DC-harjamoottori: nopea käynnistys, oikea-aikainen jarrutus, vakaa nopeuden säätö, yksinkertainen ohjaus, yksinkertainen rakenne ja alhainen hinta.Pointti on, että se on halpaa!halpa hinta!halpa hinta!Lisäksi sillä on suuri käynnistysvirta, suuri vääntömomentti (pyörimisvoima) alhaisella nopeudella ja se voi kantaa raskaan kuorman.

Hiiliharjan ja kommutaattorisegmentin välisen kitkan vuoksi DC-harjamoottori on kuitenkin altis kipinöille, lämmölle, melulle, sähkömagneettisille häiriöille ulkoiselle ympäristölle, alhainen hyötysuhde ja lyhyt käyttöikä.Koska hiiliharjat ovat kulutusosia, ne ovat alttiita vioittumiselle ja ne on vaihdettava tietyn ajan kuluttua.

Harjaton tasavirtamoottori: Koskaharjaton DC-moottorieliminoi hiiliharjojen tarpeen, siinä on alhainen melu, ei huoltoa, pieni vikasuhde, pitkä käyttöikä, vakaa käyttöaika ja jännite sekä vähemmän häiriöitä radiolaitteille. Mutta se on kallista! Kallis! Kallis!

Sähkötyökalun ominaisuudet

Sähkötyökalut ovat hyvin yleisesti käytettyjä työkaluja elämässä. Brändejä on monia ja kilpailu on kovaa. Kaikki ovat erittäin hintaherkkiä.Sähkötyökalujen, kuten käsi- ja iskuporien, on kestettävä raskas kuorma ja oltava suuri käynnistysmomentti.Muuten porattaessa moottori voi helposti epäonnistua, koska poranterä on jumissa.

Kuvittele vain, että harjatulla tasavirtamoottorilla on alhainen hinta, suuri käynnistysmomentti ja se voi kuljettaa raskaita kuormia; vaikka harjattomalla moottorilla on alhainen vikaantumisaste ja pitkä käyttöikä, se on kallis ja käynnistysmomentti on paljon huonompi kuin harjatun moottorin.Jos saisit valita, miten valitsisit, vastaus on mielestäni itsestään selvä.

---

Postitusaika: 07.10.2022