Zašto električni alati (kao što su ručne bušilice, kutne brusilice, itd.) općenito koriste brušene motore umjesto motora bez četkica? Ako želite da razumete, ovo zaista nije jasno u jednoj ili dve rečenice.
DC motori se dijele na motore s četkicom i motore bez četkica. Ovdje spomenuta "četka" odnosi se na karbonske četke. Kako izgleda karbonska četkica?
Zašto su DC motorima potrebne ugljene četke? Koja je razlika između ugljičnih četkica i bez karbonskih četkica? Idemo dalje!
Princip DC motora sa četkicom
Kao što je prikazano na slici 1, ovo je dijagram strukturnog modela DC motora sa četkanjem. Dva fiksna heteroseksualna magneta, u sredini je postavljena zavojnica, a dva kraja zavojnice su respektivno povezana sa dva polukružna bakrena prstena. Dva kraja bakrenog prstena su u kontaktu sa fiksnim karbonskim četkicama, a zatim su dva kraja karbonskih četkica povezani na jednosmerno napajanje.
Nakon spajanja na napajanje, struja je prikazana strelicom na slici 1. Prema pravilu lijeve strane, žuti kalem je podvrgnut elektromagnetskoj sili vertikalno prema gore; plavi kalem je podvrgnut elektromagnetskoj sili vertikalno nadole. Rotor motora počinje da se okreće u smeru kazaljke na satu, nakon rotacije za 90 stepeni, kao što je prikazano na slici 2:
U ovom trenutku, karbonska četkica je samo u procjepu između dva bakrena prstena, a cijela petlja zavojnice nema struju. Međutim, pod dejstvom inercije, rotor i dalje nastavlja da se okreće.
Kada se rotor pod dejstvom inercije okrene u gornji položaj, struja zavojnice je prikazana na slici 3. Prema pravilu leve strane, plava zavojnica je izložena vertikalno uzlaznoj elektromagnetnoj sili; žuti kalem je podvrgnut vertikalnoj elektromagnetnoj sili. Rotor motora nastavlja da se okreće u smeru kazaljke na satu, nakon rotacije za 90 stepeni, kao što je prikazano na slici 4:
U ovom trenutku, karbonska četkica je samo u procjepu između dva bakrena prstena, a cijela petlja zavojnice nema struju. Međutim, pod dejstvom inercije, rotor i dalje nastavlja da se okreće. Zatim ponovite gore navedene korake i ciklus se nastavlja.
DC motor bez četkica
Kao što je prikazano na slici 5, ovo je dijagram strukturnog modela DC motora bez četkica. Sastoji se od statora i rotora, u kojima se na rotoru nalazi par magnetnih polova; ima mnogo setova zavojnica namotanih na stator, a na slici je 6 kompleta zavojnica.
Kada propuštamo struju do zavojnica statora 2 i 5, zavojnice 2 i 5 će generirati magnetno polje, a stator je ekvivalentan magnetu sa šipkom, gdje je 2 S (južni) pol, a 5 N (sjeverni) pole. Budući da se magnetni polovi istog pola međusobno privlače, N pol rotora će se rotirati u položaj zavojnice 2, a S pol rotora će se rotirati u položaj zavojnice 5, kao što je prikazano na slici 6.
Zatim uklanjamo struju statora 2,5, a zatim struju propuštamo do zavojnice statora 3,6. U ovom trenutku, zavojnice 3 i 6 će generirati magnetno polje, a stator je ekvivalentan magnetu šipke, u kojem je 3 S (južni) pol, a 6 N (sjeverni) pol. Budući da se magnetni polovi istog pola međusobno privlače, N pol rotora će se rotirati u položaj zavojnice 3, a S pol rotora će se rotirati u poziciju zavojnice 6, kao što je prikazano na slici 7.
Na isti način se uklanja struja namotaja statora 3 i 6, a zatim se strujom napajaju zavojnice statora 4 i 1. U ovom trenutku, zavojnice 4 i 1 će generisati magnetno polje, a stator je ekvivalentan magnetu sa šipkom, gdje je 4 S (južni) pol, a 1 N (sjeverni) pol. Pošto se suprotni magnetni polovi međusobno privlače, N pol rotora će se rotirati u položaj zavojnice 4, a S pol rotora će se rotirati u položaj zavojnice 1.
Do sada je motor rotirao pola kruga...drugi polukrug je isti kao i prethodni princip, tako da ga neću ponavljati ovdje. Jednosmjerni motor bez četkica jednostavno možemo shvatiti kao pecanje šargarepe ispred magarca, tako da će se magarac uvijek kretati prema šargarepi.
Dakle, kako možemo napajati precizne struje različitim zavojnicama u različito vrijeme? Ovo zahtijeva strujni komutacijski krug... Neću ulaziti u detalje ovdje.
Poređenje prednosti i mana
DC brušeni motor: brz start, pravovremeno kočenje, glatka regulacija brzine, jednostavna kontrola, jednostavna struktura i jeftina cijena. Poenta je jeftina! jeftina cijena! jeftina cijena! Štaviše, ima veliku startnu struju, veliki obrtni moment (rotacionu silu) pri malim brzinama i može nositi teško opterećenje.
Međutim, zbog trenja između karbonske četke i komutatora, brušeni DC motor je sklon varnicama, toplini, buci, elektromagnetnim smetnjama u vanjskom okruženju, te ima nisku učinkovitost i kratak vijek trajanja. Budući da su karbonske četkice potrošni materijal, sklone su kvarovima i potrebno ih je zamijeniti nakon određenog vremenskog perioda.
DC motor bez četkica: Budući da DC motor bez četkica eliminira ugljičnu četku, ima nisku buku, nema održavanja, nisku stopu kvarova, dug vijek trajanja, a vrijeme rada i napon su relativno stabilni, a smetnje na radio opremi su male. Ali to je skupo! Skupo! Skupo!
Električni alati su vrlo često korišteni alati u svakodnevnom životu. Postoji mnogo vrsta brendova i žestoka konkurencija. Svi su veoma osetljivi na cenu. Osim toga, električni alati moraju nositi veliko opterećenje i moraju imati veliki startni moment, kao što su električne ručne bušilice i udarne bušilice. U suprotnom, prilikom bušenja motor lako ne može raditi jer je burgija zaglavljena.
Zamislite samo, brušeni DC motor je jeftin, ima veliki startni moment i može nositi teška opterećenja; iako motor bez četkica ima nisku stopu kvarova i dug životni vijek, on je skup i njegov početni moment je daleko inferiorniji od brušenog motora. Da možete birati, kako biste izabrali? Mislim da je odgovor sam po sebi očigledan.
