Основы работы с щеточными и бесщеточными двигателями постоянного тока

Вы когда-нибудь задумывались, как движется ваша машина? Какая магия стоит за этим? Только между нами двумя магия исходит от мотора. Итак, что такое мотор? Какой мощности должен быть двигатель, чтобы такие вещи, как ваша машина, двигались? Ответы вы найдете здесь, в этом посте.

Мотор это электромагнитное устройство, преобразующее электрическую энергию в  механическая энергия . Обозначается буквой M (старый стандарт D) на схеме. Его основная функция заключается в создании крутящего момента в качестве источника питания для различных электроприборов или машин, таких как электровозы, трамваи, магнитофоны, бритвы, электрические игрушки и т. д.

Двигатели можно разделить на двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока по типу мощности

Двигатель постоянного тока представляет собой двигатель, который преобразует электрическую энергию постоянного тока в механическую энергию. В только что упомянутом автомобиле используется двигатель постоянного тока.

Двигатель переменного тока представляет собой двигатель, который преобразует электрическую энергию переменного тока в механическую энергию. Они широко используются в стиральных машинах, холодильниках, кондиционерах, насосах для сажи, вентиляторах и других электроприборах.

Двигатели постоянного тока можно разделить на бесщеточные те и матовые по конструкции и принципу работы. И существуют более глубокие уровни категоризации под щеточными двигателями, как вы можете видеть из «генеалогического древа двигателей постоянного тока» ниже:

Бесщеточный двигатель постоянного тока

Бесщеточный двигатель постоянного тока заменяет статор и ротор обычного двигателя постоянного тока. Ротор представляет собой постоянный магнит, создающий поток в воздушном зазоре. Статор якорный и состоит из многофазной обмотки. По структуре он похож на синхронный двигатель с постоянными магнитами.

Бесщеточные двигатели постоянного тока в основном используются в компьютерной периферии и электронных устройствах, таких как принтеры, факсимильные аппараты, копировальные аппараты, жесткие диски, дисководы для гибких дисков, кинокамеры, магнитофоны и т. д.

Коллекторный двигатель постоянного тока

Две щетки (медные или угольные) щеточного двигателя напрямую соединяют положительный и отрицательный электроды с коллектором ротора, фиксируя щетки на задней крышке двигателя с помощью изолирующего гнезда. Коллектор соединяет катушки на роторе. Полярность трех катушек постоянно меняется, образуя силу с двумя неподвижными магнитами, и, таким образом, устройство вращается.

Коллекторные двигатели постоянного тока можно разделить на электромагнитные двигатели постоянного тока и двигатели постоянного тока с постоянными магнитами.

Электромагнитный двигатель постоянного тока

Электромагнитный двигатель постоянного тока бывает последовательным, шунтирующим, раздельным и составным.

• Для серийного двигателя , обмотка возбуждения подключается последовательно с обмоткой якоря, затем подключается к источнику постоянного тока. Его можно применять в электроинструментах и ​​кухонной утвари.
• Для шунтирующего двигателя , обмотка возбуждения включена параллельно обмотке якоря. Здесь обмотка возбуждения и якорь имеют один и тот же источник питания. А производительность такая же, как и у отдельных моторов. Он обычно используется в больших токарных станках, строгальных станках.
• Для отдельного двигателя , обмотка возбуждения не связана с обмоткой якоря, а питается от других источников постоянного тока. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами можно рассматривать как отдельные двигатели постоянного тока. Как и параллельный двигатель, он часто используется в больших токарных и строгальных станках.
• Для составного двигателя , имеется две обмотки возбуждения, шунтирующего и последовательного возбуждения. Если потенциал потока, создаваемый последовательной обмоткой, имеет то же направление, что и потенциал, создаваемый параллельной обмоткой, это называется кумулятивным составным возбуждением. Если два направления противоположны, это называется дифференциальным составным возбуждением. Его можно использовать на кораблях, троллейбусах, подъемно-шахтном оборудовании.

Двигатель постоянного тока с постоянными магнитами

Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами включают редкоземельные элементы те, феррит и Al-Ni-Co те. Его применение чрезвычайно широкое, охватывая практически все области авиакосмической, оборонной, промышленной и сельскохозяйственной промышленности и нашей повседневной жизни.

В отрасли кондиционирования воздуха бесщеточные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами стали одним из основных показателей для измерения технологий кондиционирования воздуха.

• Самым ранним прототипом двигателя был двигатель с постоянными магнитами. Однако из-за плохих характеристик материала постоянного магнита его применение было весьма ограниченным.
• Аль-Ни-Ко постоянный магнит вывел разработку двигателя с постоянными магнитами на новый уровень. Но из-за высокой цены этот тип двигателя также не получил широкого распространения.
• С момента появления дешевого феррита , применение двигателей с постоянными магнитами значительно расширилось, начиная от игрушечных двигателей, аудиовизуальных двигателей, автомобильных микродвигателей и заканчивая промышленными маломощными приводами и сервоприводами. Статистика показывает, что на двигатели с постоянными магнитами приходится более 92 % двигателей постоянного тока мощностью менее 500 Вт, большинство из которых представляют собой двигатели с ферритовыми постоянными магнитами.
• Однако ферритовый магнетизм плохой и не подходит для нужд высокопроизводительных двигателей. В 1960-х редкоземельные появились самариево-кобальтовые постоянные магниты. Это делает возможным высокопроизводительный серводвигатель. Однако его цена настолько высока, что его заменили постоянными магнитами NdFeB, появившимися в 1980-х годах.
• Постоянный магнит NdFeB имеет лучшие характеристики почти во всех аспектах, кроме рабочей температуры и магнитного температурного коэффициента. К тому же, это намного дешевле. Ожидается, что все виды серводвигателей, будь то двигатели постоянного или переменного тока или шаговые двигатели, в конечном итоге будут заменены двигателями с постоянными магнитами.

Вы хотите знать больше? Свяжитесь с нами или оставьте комментарий. Мы будем рады услышать от вас.