Почему в электроинструментах обычно используются щеточные двигатели вместо бесщеточных???
Зачем электроинструменты (например ручные дрели, угловые шлифовальные машины, и т.п.) обычно используют щеточные двигатели вместо бесщеточных.? Чтобы понять, это действительно не ясно в предложении или двух.
двигатели постоянного тока делятся на щеточные двигатели и бесщеточные двигатели, и “щетка” упомянутое здесь относится к угольным щеткам. Как выглядит угольная щетка?
Почему двигатели постоянного тока нужны угольные щетки? В чем разница между угольными щетками и без угольных щеток? Давайте читать дальше!
Принцип щеточного двигателя постоянного тока
Как показано на рисунке 1, это модель конструкции щеточного двигателя постоянного тока. Два фиксированных анизотропных магнита, помещается в середину катушки, концы катушки были соединены с двумя полукруглыми медными кольцами, концы медных колец и фиксированный контакт с угольной щеткой, а затем к концам угольной щетки подключались к источнику постоянного тока.
Фигура 1
После подключения питания, ток показан стрелкой на рисунке 1. По правилу левой руки, на желтую катушку действует вертикальная направленная вверх электромагнитная сила; на синюю катушку действует вертикальная направленная вниз электромагнитная сила. Ротор двигателя начинает вращаться по часовой стрелке и после 90 градусы вращения, как показано на рисунке 2.
Фигура 2
В это время, угольная щетка находится как раз посередине зазора между двумя медными кольцами, и тока во всей цепи катушки нет. Но под действием инерции, ротор продолжает вращаться.
Фигура 3
Когда ротор поворачивается в вышеуказанное положение по инерции, ток катушки показан на рисунке 3. По правилу левой руки, на синюю катушку действует вертикальная направленная вверх электромагнитная сила; желтая катушка подвергается воздействию вертикально направленной вниз электромагнитной силы. Ротор двигателя продолжает вращаться по часовой стрелке., после 90 градусов, как показано на рисунке 4: в это время, угольная щетка находится как раз в середине зазора между двумя медными кольцами, и тока во всей цепи катушки нет. Но под действием инерции, ротор продолжает вращаться. Затем вышеуказанные действия повторяются, и цикл продолжается.
Бесщеточный двигатель постоянного тока
Как показано на рисунке 5, это модельная схема конструкции бесщеточного двигателя постоянного тока.. Он состоит из статора и ротора, где ротор имеет пару магнитных полюсов; статор намотан множеством наборов катушек, шесть комплектов катушек показаны на схеме.
Фигура 5
Когда мы пропускаем ток на катушки статора 2 а также 5, катушки 2 а также 5 создаст магнитное поле, а статор эквивалентен стержневому магниту, где 2 это С (юг) полюс и 5 затем (север) полюс. Так как однополые полюса притягиваются друг к другу, полюс N ротора будет вращаться к катушке 2 положение, и полюс S ротора будет вращаться к катушке 5 позиция, Фигура 6.
Фигура 6
Затем снимаем ток с катушек статора 2 а также 5 и пропускают ток к обмоткам статора 3 а также 6. В это время, катушки 3 а также 6 создаст магнитное поле, а статор эквивалентен стержневому магниту, где 3 это С (юг) полюс и 6 затем (север) полюс. Так как однополые магнитные полюса притягиваются друг к другу, полюс N ротора будет вращаться к катушке 3 положение, и полюс S ротора будет вращаться к катушке 6 позиция, Фигура 7.
Фигура 7
Сходным образом, затем снять ток с катушек статора 3 а также 6, а затем передать ток на катушки статора 4 а также 1. В это время, катушки 4 а также 1 создаст магнитное поле, а статор эквивалентен стержневому магниту, где 4 это С (юг) полюс и 1 затем (север) полюс. Так как противоположные полюса притягиваются друг к другу, полюс N ротора будет вращаться к катушке 4 положение, и полюс S ротора будет вращаться к катушке 1 позиция. Вплоть до
До этого момента, двигатель повернулся на пол-оборота …. Второй полуоборот такой же, как предыдущий принцип, так что не будем здесь повторяться. Мы можем просто понять бесщеточный двигатель постоянного тока как ловлю морковки перед ослом., чтобы осел продолжал двигаться к морковке.
Итак, как мы можем передавать точный ток на разные катушки в разные моменты времени?? Для этого требуется схема коммутации тока …… тут не буду вдаваться в подробности.
Сравнение преимуществ и недостатков щеточного двигателя постоянного тока и бесщеточного двигателя постоянного тока
Щеточный двигатель постоянного тока: быстрый старт, своевременное торможение, плавная регулировка скорости, простое управление, простая структура, дешевый. Дело в том, что цена дешевая! Цена дешевая! Цена дешевая! И у него высокий пусковой ток, высокий крутящий момент (вращающая сила) на низкой скорости, и может нести очень большую нагрузку.
Однако, из-за трения между угольной щеткой и коллектором, Щеточный двигатель постоянного тока легко производит искры, нагревать, шум, электромагнитные помехи во внешнюю среду, и низкая эффективность и короткий срок службы. Поскольку угольная щетка является продуктом износа, легко потерпеть неудачу, и требует замены через некоторое время.
Бесщеточный двигатель постоянного тока: потому что бесщеточный двигатель постоянного тока устраняет угольную щетку, поэтому шум небольшой, без обслуживания, низкий процент отказов, долгий срок службы, и время работы и напряжение более стабильны, чтобы помехи от радиоаппаратуры были небольшими. Но это дорого! Дорогой! Дорогой!
Электроинструменты очень распространены в жизни., а тут много разных брендов и жесткая конкуренция, поэтому люди очень чувствительны к цене. А электроинструменты нужны для того, чтобы нести очень большую нагрузку., должен быть большой пусковой момент, например ручная дрель, ударная дрель. В противном случае, при бурении, двигатель может легко не работать, потому что сверло застряло.
Представьте себе щеточный двигатель постоянного тока по низкой цене., высокий пусковой крутящий момент и способность выдерживать большие нагрузки; бесщеточный двигатель имеет низкий уровень отказов и долгий срок службы, но это дорого, а пусковой момент намного меньше, чем у щеточного двигателя.. Если вы выберете, как ты выберешь, думаю ответ понятен.
