správy

1. Kartáčovaný jednosmerný motor

V motoroch s kefou sa to robí pomocou otočného spínača na hriadeli motora nazývaného komutátor.Pozostáva z rotujúceho valca alebo disku rozdeleného na viacero kovových kontaktných segmentov na rotore.Segmenty sú pripojené k vinutiu vodičov na rotore.Dva alebo viac stacionárnych kontaktov nazývaných kefy, vyrobené z mäkkého vodiča, ako je grafit, tlačia na komutátor, čím vytvárajú posuvný elektrický kontakt s po sebe nasledujúcimi segmentmi, keď sa rotor otáča.Kefy selektívne dodávajú vinutiam elektrický prúd.Keď sa rotor otáča, komutátor vyberá rôzne vinutia a smerový prúd sa aplikuje na dané vinutie tak, že magnetické pole rotora zostáva nesprávne zarovnané so statorom a vytvára krútiaci moment v jednom smere.

2. Bezkartáčový jednosmerný motor

V bezkomutátorových jednosmerných motoroch elektronické servosystémy nahrádzajú kontakty mechanického komutátora.Elektronický senzor detekuje uhol rotora a riadi polovodičové spínače, ako sú tranzistory, ktoré spínajú prúd cez vinutia, buď obracajú smer prúdu, alebo v prípade niektorých motorov ho vypínajú pod správnym uhlom, takže elektromagnety vytvárajú krútiaci moment v jednom. smer.Odstránenie klzného kontaktu umožňuje bezkomutátorovým motorom menšie trenie a dlhšiu životnosť;ich životnosť je obmedzená len životnosťou ich ložísk.

Kartáčované jednosmerné motory vyvíjajú maximálny krútiaci moment, keď sú v pokoji, pričom lineárne klesajú so zvyšujúcou sa rýchlosťou.Niektoré obmedzenia kartáčovaných motorov možno prekonať bezkomutátorovými motormi;zahŕňajú vyššiu účinnosť a nižšiu náchylnosť na mechanické opotrebovanie.Tieto výhody prichádzajú za cenu potenciálne menej robustnej, zložitejšej a drahšej riadiacej elektroniky.

Typický bezkomutátorový motor má permanentné magnety, ktoré sa otáčajú okolo pevnej kotvy, čím eliminujú problémy spojené s pripojením prúdu k pohyblivej kotve.Elektronický ovládač nahrádza zostavu komutátora kartáčovaného jednosmerného motora, ktorý neustále prepína fázu na vinutia, aby sa motor stále otáčal.Regulátor vykonáva podobnú časovanú distribúciu energie pomocou polovodičového obvodu namiesto systému komutátora.

Bezuhlíkové motory ponúkajú niekoľko výhod oproti kartáčovaným jednosmerným motorom, vrátane vysokého pomeru krútiaceho momentu k hmotnosti, zvýšenej účinnosti produkujúcej väčší krútiaci moment na watt, zvýšenej spoľahlivosti, zníženej hlučnosti, dlhšej životnosti elimináciou erózie kief a komutátora, eliminácie ionizujúcich iskier z motora.
komutátora a celkové zníženie elektromagnetického rušenia (EMI).Bez vinutia na rotore nie sú vystavené odstredivým silám, a pretože vinutia sú podopreté krytom, môžu byť chladené vedením, pričom na chladenie nie je potrebné žiadne prúdenie vzduchu vo vnútri motora.To zase znamená, že vnútorné časti motora môžu byť úplne uzavreté a chránené pred nečistotami alebo inými cudzími predmetmi.

Bezuhlíková komutácia motora môže byť implementovaná softvérovo pomocou mikrokontroléra alebo môže byť alternatívne realizovaná pomocou analógových alebo digitálnych obvodov.Komutácia s elektronikou namiesto kief umožňuje väčšiu flexibilitu a možnosti, ktoré nie sú dostupné pri jednosmerných motoroch s kefou, vrátane obmedzenia rýchlosti, mikrokrokovania pre pomalé a jemné ovládanie pohybu a prídržného krútiaceho momentu pri státí.Softvér ovládača je možné prispôsobiť konkrétnemu motoru používanému v aplikácii, čo vedie k vyššej účinnosti komutácie.

Maximálny výkon, ktorý možno použiť na bezkomutátorový motor, je obmedzený takmer výlučne teplom; príliš veľa tepla oslabuje magnety a poškodí izoláciu vinutia.

Pri premene elektriny na mechanickú energiu sú bezkomutátorové motory účinnejšie ako kefové motory predovšetkým kvôli absencii kief, čo znižuje straty mechanickej energie v dôsledku trenia.Zvýšená účinnosť je najväčšia v oblastiach bez zaťaženia a pri nízkom zaťažení výkonovej krivky motora.

Prostredia a požiadavky, v ktorých výrobcovia používajú bezkomutátorové jednosmerné motory, zahŕňajú bezúdržbovú prevádzku, vysoké rýchlosti a prevádzku, kde je iskrenie nebezpečné (tj výbušné prostredie) alebo by mohlo mať vplyv na elektronicky citlivé zariadenia.

Konštrukcia bezkomutátorového motora pripomína krokový motor, ale motory majú dôležité rozdiely v dôsledku rozdielov v implementácii a prevádzke.Zatiaľ čo krokové motory sú často zastavené s rotorom v definovanej uhlovej polohe, bezkomutátorový motor je zvyčajne určený na vytváranie nepretržitého otáčania.Oba typy motorov môžu mať snímač polohy rotora pre internú spätnú väzbu.Krokový motor aj dobre navrhnutý bezkomutátorový motor dokážu udržať konečný krútiaci moment pri nulových otáčkach.