เหตุใดเครื่องมือไฟฟ้าโดยทั่วไปจึงใช้มอเตอร์แบบมีแปรงถ่าน แต่ไม่ใช่มอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน

เพราะเหตุใดเครื่องมือไฟฟ้า (เช่น สว่านมือ เครื่องเจียร ฯลฯ) โดยทั่วไปจึงใช้มอเตอร์แบบมีแปรงถ่านแทนมอเตอร์ไร้แปรงถ่าน- เพื่อให้เข้าใจว่าสิ่งนี้ไม่ชัดเจนในประโยคหนึ่งหรือสองประโยค
微信Image_20221007145955
มอเตอร์กระแสตรงแบ่งออกเป็นมอเตอร์แบบมีแปรงถ่านและมอเตอร์แบบไร้แปรงถ่าน “แปรง” ที่กล่าวถึงในที่นี้หมายถึงแปรงคาร์บอนแปรงคาร์บอนมีลักษณะอย่างไร?
微信Image_20221007150000
เหตุใดมอเตอร์กระแสตรงจึงต้องใช้แปรงคาร์บอนแปรงถ่านแบบมีและไม่มีแปรงถ่านแตกต่างกันอย่างไร?มาดูข้างล่างกันดีกว่า!
หลักการของมอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรงถ่าน
ดังแสดงในรูปที่ 1 นี่คือแผนภาพแบบจำลองโครงสร้างของมอเตอร์แปรงถ่านกระแสตรงแม่เหล็กถาวรสองตัวที่ตรงกันข้าม วางขดลวดไว้ตรงกลาง ปลายทั้งสองของขดลวดเชื่อมต่อกับวงแหวนทองแดงครึ่งวงกลมสองวง ปลายทั้งสองของวงแหวนทองแดงสัมผัสกับแปรงคาร์บอนคงที่ จากนั้นเชื่อมต่อ DC แล้ว ไปที่ปลายทั้งสองข้างของแปรงคาร์บอน แหล่งจ่ายไฟ
微信Image_20221007150005
รูปที่ 1
หลังจากเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟแล้ว กระแสจะแสดงตามลูกศรในรูปที่ 1ตามกฎทางซ้าย ขดลวดสีเหลืองจะถูกแรงแม่เหล็กไฟฟ้าเคลื่อนขึ้นในแนวตั้ง ขดลวดสีน้ำเงินอยู่ภายใต้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าในแนวตั้งลงในแนวตั้งโรเตอร์ของมอเตอร์เริ่มหมุนตามเข็มนาฬิกา และหลังจากหมุน 90 องศา ดังแสดงในรูปที่ 2:
微信Image_20221007150010
รูปที่ 2
ในเวลานี้ แปรงถ่านอยู่ในช่องว่างระหว่างวงแหวนทองแดงทั้งสองวง และห่วงคอยล์ทั้งหมดไม่มีกระแสแต่ภายใต้การกระทำของความเฉื่อย โรเตอร์ยังคงหมุนต่อไป
微信Image_20221007150014
ภาพที่ 3
เมื่อโรเตอร์หมุนไปยังตำแหน่งด้านบนภายใต้การกระทำของความเฉื่อย กระแสของคอยล์จะแสดงในรูปที่ 3 ตามกฎทางซ้าย คอยล์สีน้ำเงินจะถูกแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในแนวตั้งขึ้นไป ขดลวดสีเหลืองอยู่ภายใต้แรงแม่เหล็กไฟฟ้าในแนวตั้งลงในแนวตั้ง โรเตอร์ของมอเตอร์ยังคงหมุนตามเข็มนาฬิกาหลังจากหมุน 90 องศา ดังแสดงในรูปที่ 4:
微信Image_20221007150018
รูปที่ 4
ในเวลานี้ แปรงถ่านอยู่ในช่องว่างระหว่างวงแหวนทองแดงทั้งสอง และไม่มีกระแสในวงคอยล์ทั้งหมดแต่ภายใต้การกระทำของความเฉื่อย โรเตอร์ยังคงหมุนต่อไปจากนั้นทำซ้ำขั้นตอนข้างต้น และวงจรจะดำเนินต่อไป
มอเตอร์ไร้แปรงถ่านกระแสตรง
ดังแสดงในรูปที่ 5 นี่คือแผนภาพแบบจำลองโครงสร้างของกมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน- ประกอบด้วยสเตเตอร์และโรเตอร์ ซึ่งโรเตอร์มีขั้วแม่เหล็กคู่หนึ่ง มีคอยล์พันอยู่บนสเตเตอร์หลายชุด และในภาพมีคอยล์ 6 ชุด
微信Image_20221007150023
รูปที่ 5
เมื่อเราส่งกระแสไปยังขดลวดสเตเตอร์ 2 และ 5 ขดลวด 2 และ 5 จะสร้างสนามแม่เหล็ก สเตเตอร์เทียบเท่ากับแท่งแม่เหล็ก โดยที่ 2 คือขั้ว S (ใต้) และ 5 คือขั้ว N (เหนือ) เนื่องจากขั้วแม่เหล็กที่มีเพศเดียวกันดึงดูดกัน ขั้ว N ของโรเตอร์จะหมุนไปที่ตำแหน่งของขดลวด 2 และขั้ว S ของโรเตอร์จะหมุนไปที่ตำแหน่งของขดลวด 5 ดังแสดงในรูปที่ 6
微信Image_20221007150028
ภาพที่ 6
จากนั้นเราเอากระแสของขดลวดสเตเตอร์ 2 และ 5 ออกแล้วส่งกระแสไปที่ขดลวดสเตเตอร์ 3 และ 6 ในเวลานี้ขดลวด 3 และ 6 จะสร้างสนามแม่เหล็กและสเตเตอร์จะเทียบเท่ากับแท่งแม่เหล็ก โดยที่ 3 คือขั้ว S (ใต้) และ 6 คือขั้ว N (เหนือ) เนื่องจากขั้วแม่เหล็กที่มีเพศเดียวกันดึงดูดกัน ขั้ว N ของโรเตอร์จะหมุนไปที่ตำแหน่งของขดลวด 3 และขั้ว S ของโรเตอร์จะหมุนไปที่ตำแหน่งของขดลวด 6 ดังแสดงในรูปที่ 7
微信Image_20221007150031
รูปที่ 7
ในทำนองเดียวกัน กระแสของขดลวดสเตเตอร์ 3 และ 6 จะถูกลบออก และกระแสจะถูกส่งผ่านไปยังขดลวดสเตเตอร์ 4 และ 1 ในเวลานี้ ขดลวด 4 และ 1 จะสร้างสนามแม่เหล็ก และสเตเตอร์จะเท่ากัน ไปยังแท่งแม่เหล็ก โดยที่ 4 คือขั้ว S (ใต้) และ 1 คือขั้ว N (เหนือ) เนื่องจากขั้วแม่เหล็กที่มีเพศเดียวกันดึงดูดกัน ขั้ว N ของโรเตอร์จะหมุนไปที่ตำแหน่งของขดลวด 4 และขั้ว S ของโรเตอร์จะหมุนไปที่ตำแหน่งของขดลวด 1
จนถึงตอนนี้ มอเตอร์หมุนไปแล้วครึ่งวงกลม…. ครึ่งวงกลมหลังก็เหมือนกับหลักการที่แล้ว ดังนั้นผมจะไม่ทำซ้ำตรงนี้เราเข้าใจง่ายๆ ว่ามอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านคือการตกปลาแครอทต่อหน้าลา เพื่อที่ลาจะเคลื่อนที่เข้าหาแครอทเสมอ
แล้วเราจะส่งกระแสที่แม่นยำไปยังคอยล์ต่างๆ ในเวลาต่างกันได้อย่างไร? ต้องใช้วงจรสับเปลี่ยนกระแส…ไม่มีรายละเอียดที่นี่
微信Image_20221007150035
เปรียบเทียบข้อดีและข้อเสีย
มอเตอร์แปรงถ่าน DC: เริ่มต้นอย่างรวดเร็ว, การเบรกทันเวลา, การควบคุมความเร็วที่มั่นคง, การควบคุมง่าย, โครงสร้างที่เรียบง่าย และราคาต่ำประเด็นคือราคาถูก!ราคาถูก!ราคาถูก!นอกจากนี้ยังมีกระแสสตาร์ทขนาดใหญ่ แรงบิดสูง (แรงหมุน) ที่ความเร็วต่ำ และสามารถรับน้ำหนักได้มาก
อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแรงเสียดทานระหว่างแปรงคาร์บอนและส่วนสับเปลี่ยน มอเตอร์แปรงถ่านกระแสตรงจึงมีแนวโน้มที่จะเกิดประกายไฟ ความร้อน เสียง การรบกวนทางแม่เหล็กไฟฟ้าต่อสภาพแวดล้อมภายนอก ประสิทธิภาพต่ำ และอายุการใช้งานสั้นเนื่องจากแปรงถ่านเป็นวัสดุสิ้นเปลือง จึงมีแนวโน้มที่จะชำรุดและจำเป็นต้องเปลี่ยนใหม่หลังจากผ่านไประยะหนึ่ง
微信Image_20221007150039
มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน: เพราะว่า.มอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่านไม่จำเป็นต้องใช้แปรงถ่าน มีเสียงรบกวนต่ำ ไม่ต้องบำรุงรักษา อัตราความล้มเหลวต่ำ อายุการใช้งานยาวนาน เวลาทำงานและแรงดันไฟฟ้าคงที่ และการรบกวนอุปกรณ์วิทยุน้อยลง แต่มันแพง! แพง! แพง!
คุณสมบัติเครื่องมือไฟฟ้า
เครื่องมือไฟฟ้าเป็นเครื่องมือที่ใช้กันทั่วไปในชีวิต มีหลายยี่ห้อและการแข่งขันที่รุนแรง ทุกคนมีความอ่อนไหวต่อราคามากและเครื่องมือไฟฟ้าจำเป็นต้องรับภาระหนักและต้องมีแรงบิดสตาร์ทที่สูง เช่น สว่านมือ และสว่านกระแทกมิฉะนั้นเมื่อทำการเจาะมอเตอร์อาจทำงานล้มเหลวได้ง่ายเนื่องจากดอกสว่านติดอยู่
微信Image_20221007150043
ลองจินตนาการดูว่ามอเตอร์กระแสตรงแบบมีแปรงถ่านมีราคาต่ำ มีแรงบิดสตาร์ทสูง และสามารถรับน้ำหนักได้มาก แม้ว่ามอเตอร์แบบไร้แปรงถ่านจะมีอัตราความล้มเหลวต่ำและมีอายุการใช้งานยาวนาน แต่ก็มีราคาแพง และแรงบิดเริ่มต้นยังด้อยกว่ามอเตอร์แบบมีแปรงถ่านมากหากคุณได้รับเลือก คุณจะเลือกอย่างไร ฉันคิดว่าคำตอบนั้นชัดเจนในตัวเอง

เวลาโพสต์: Oct-07-2022