Hvorfor bruker elektroverktøy (som håndbor, vinkelslipere osv.) generelt børstede motorer i stedet for børsteløse motorer? Hvis du vil forstå, er dette virkelig ikke klart i en eller to setninger.
DC-motorer er delt inn i børstede motorer og børsteløse motorer. "Børsten" nevnt her refererer til kullbørster. Hvordan ser kullbørsten ut?
Hvorfor trenger likestrømsmotorer kullbørster? Hva er forskjellen mellom å ha kullbørster og ikke ha kullbørster? La oss gå videre!
DC børstemotorprinsipp
Som vist i figur 1, er dette et strukturelt modelldiagram av en DC børstet motor. To faste heterofile magneter, en spole er plassert i midten, og de to endene av spolen er henholdsvis koblet til to halvsirkelformede kobberringer. De to endene av kobberringen er i kontakt med de faste kullbørstene, og deretter kobles de to endene av kullbørstene til likestrømforsyningen.
Etter tilkobling til strømforsyningen vises strømmen med pilen i figur 1. I henhold til venstrehåndsregelen utsettes den gule spolen for en vertikalt oppadgående elektromagnetisk kraft; den blå spolen utsettes for en vertikalt nedadgående elektromagnetisk kraft. Motorrotoren begynner å rotere med klokken, etter å ha rotert 90 grader, som vist i figur 2:
På dette tidspunktet er kullbørsten akkurat i gapet mellom de to kobberringene, og hele spoleløkken har ingen strøm. Men under påvirkning av treghet fortsetter rotoren fortsatt å rotere.
Når rotoren dreier til posisjonen ovenfor under påvirkning av treghet, er spolestrømmen vist i figur 3. I henhold til venstrehåndsregelen utsettes den blå spolen for en vertikalt oppadgående elektromagnetisk kraft; den gule spolen utsettes for en vertikalt nedadgående elektromagnetisk kraft. Motorrotoren fortsetter å rotere med klokken, etter å ha rotert 90 grader, som vist i figur 4:
På dette tidspunktet er kullbørsten akkurat i gapet mellom de to kobberringene, og hele spoleløkken har ingen strøm. Men under påvirkning av treghet fortsetter rotoren fortsatt å rotere. Gjenta deretter trinnene ovenfor, og syklusen fortsetter.
DC børsteløs motor
Som vist i figur 5, er dette et strukturelt modelldiagram av en børsteløs DC-motor. Den er sammensatt av en stator og en rotor, der det er et par magnetiske poler på rotoren; det er mange sett med spoler viklet på statoren, og det er 6 sett med spoler i figuren.
Når vi sender strøm til statorspolene 2 og 5, vil spolene 2 og 5 generere et magnetfelt, og statoren tilsvarer en stangmagnet, der 2 er S (sør) polen og 5 er N (nord) stang. Fordi de magnetiske polene av samme kjønn tiltrekker hverandre, vil N-polen til rotoren rotere til posisjonen til spole 2, og S-polen til rotoren vil rotere til posisjonen til spole 5, som vist i figur 6.
Deretter fjerner vi statorspolen 2,5 strømmen, og sender deretter strømmen til statorspolen 3,6. På dette tidspunktet vil spolene 3 og 6 generere et magnetfelt, og statoren tilsvarer en stangmagnet, der 3 er S (sør) polen og 6 er N (nord) polen. Fordi de magnetiske polene av samme kjønn tiltrekker hverandre, vil N-polen til rotoren rotere til posisjonen til spolen 3, og S-polen til rotoren vil rotere til posisjonen til spolen 6, som vist i figur 7.
På samme måte fjernes strømmen til statorspolene 3 og 6, og deretter mates statorspolene 4 og 1 med strøm. På dette tidspunktet vil spolene 4 og 1 generere et magnetfelt, og statoren tilsvarer en stangmagnet, der 4 er S (sør) polen og 1 er N (nord) polen. Siden motsatte magnetiske poler tiltrekker hverandre, vil rotorens N-pol rotere til spole 4-posisjon, og rotorens S-pol vil rotere til spole 1-posisjon.
Så langt har motoren rotert en halv sirkel...den andre halvsirkelen er det samme som det forrige prinsippet, så jeg skal ikke gjenta det her. Vi kan rett og slett forstå den børsteløse DC-motoren som å fiske en gulrot foran et esel, slik at eselet alltid vil bevege seg mot gulroten.
Så hvordan kan vi mate nøyaktige strømmer til forskjellige spoler til forskjellige tider? Dette krever en strømkommuteringskrets ... Jeg vil ikke gå inn på detaljer her.
Sammenligning av fordeler og ulemper
DC børstet motor: rask start, rettidig bremsing, jevn hastighetsregulering, enkel kontroll, enkel struktur og billig pris. Poenget er billig! billig pris! billig pris! Dessuten har den en stor startstrøm, et stort dreiemoment (rotasjonskraft) ved lave hastigheter, og kan bære en tung belastning.
På grunn av friksjonen mellom kullbørsten og kommutatoren er imidlertid den børstede likestrømsmotoren utsatt for gnister, varme, støy, elektromagnetisk interferens til det ytre miljøet, og har lav effektivitet og kort levetid. Fordi kullbørster er forbruksvarer, er de utsatt for svikt og må skiftes ut etter en viss tid.
DC børsteløs motor: Siden den børsteløse DC-motoren eliminerer kullbørsten, har den lav støy, ingen vedlikehold, lav feilrate, lang levetid, og kjøretiden og spenningen er relativt stabil, og forstyrrelsen på radioutstyr er liten. Men det er dyrt! Dyrt! Dyrt!
Elektriske verktøy er svært vanlig brukte verktøy i dagliglivet. Det er mange typer merker og hard konkurranse. Alle er veldig følsomme for pris. Dessuten må elektriske verktøy bære en tung belastning og må ha et stort startmoment, for eksempel elektriske hånd- og slagbormaskiner. Ellers, når du borer, kan motoren lett ikke gå fordi boret sitter fast.
Tenk deg at en børstet DC-motor er billig, har et stort startmoment og kan bære tunge belastninger; Selv om en børsteløs motor har lav feilrate og lang levetid, er den dyr og startmomentet er langt dårligere enn en børstet motor. Hvis du kunne velge, hvordan ville du valgt? Jeg tror svaret er selvsagt.
