σελίδα

νέα

Ποια είναι η διαφορά μεταξύ του βουρτσισμένου κινητήρα και του κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες;

1.

Στους βουρτσισμένους κινητήρες αυτό γίνεται με περιστροφικό διακόπτη στον άξονα του κινητήρα που ονομάζεται μεταναστευτής. Αποτελείται από έναν περιστρεφόμενο κύλινδρο ή δίσκο χωρισμένο σε πολλαπλά τμήματα επαφής μετάλλων στον ρότορα. Τα τμήματα συνδέονται με τις περιελίξεις των αγωγών στον ρότορα. Δύο ή περισσότερες σταθερές επαφές που ονομάζονται βούρτσες, κατασκευασμένες από μαλακό αγωγό, όπως γραφίτη, πιέστε ενάντια στον μεταναστευτή, κάνοντας συρόμενη ηλεκτρική επαφή με διαδοχικά τμήματα καθώς ο ρότορας γυρίζει. Οι βούρτσες παρέχουν επιλεκτικά ηλεκτρικό ρεύμα στις περιελίξεις. Καθώς ο ρότορας περιστρέφεται, ο μετακινούμενος επιλέγει διαφορετικές περιελίξεις και το κατευθυντικό ρεύμα εφαρμόζεται σε μια δεδομένη περιέλιξη έτσι ώστε το μαγνητικό πεδίο του ρότορα να παραμένει εσφαλμένη ευθυγραμμισμένη με τον στάτορα και να δημιουργεί ροπή προς μία κατεύθυνση.

2.

Σε κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες, ένα ηλεκτρονικό σύστημα σερβο -σερβο αντικαθιστά τις επαφές του μηχανικού μεταναστού. Ένας ηλεκτρονικός αισθητήρας ανιχνεύει τη γωνία του ρότορα και ελέγχει τους διακόπτες ημιαγωγού, όπως τα τρανζίστορ που μετατρέπουν το ρεύμα μέσω των περιελίξεων, είτε αντιστρέφοντας την κατεύθυνση του ρεύματος είτε, σε ορισμένους κινητήρες, τον απενεργοποιούν, με τη σωστή γωνία, έτσι ώστε τα ηλεκτρομαγνήτες να δημιουργούν ροπή προς μία κατεύθυνση. Η εξάλειψη της συρόμενης επαφής επιτρέπει στους κινητήρες χωρίς ψήκτρες να έχουν λιγότερη τριβή και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής. Η επαγγελματική τους ζωή περιορίζεται μόνο από τη ζωή των ρουλεμάν τους.

Οι βουρτσισμένοι κινητήρες DC αναπτύσσουν μια μέγιστη ροπή όταν ακίνητη, γραμμική μείωση καθώς αυξάνεται η ταχύτητα. Μερικοί περιορισμοί των βουρτσισμένων κινητήρων μπορούν να ξεπεραστούν από τους κινητήρες χωρίς ψήκτρες. Περιλαμβάνουν υψηλότερη απόδοση και χαμηλότερη ευαισθησία στη μηχανική φθορά. Αυτά τα οφέλη προέρχονται από το κόστος των δυνητικά λιγότερο ανθεκτικών, πιο περίπλοκων και ακριβότερων ηλεκτρονικών ελέγχων.

Ένας τυπικός κινητήρας χωρίς ψήκτρες έχει μόνιμους μαγνήτες που περιστρέφονται γύρω από ένα σταθερό οπλισμό, εξαλείφοντας τα προβλήματα που σχετίζονται με τη σύνδεση του ρεύματος με τον κινούμενο οπλισμό. Ένας ηλεκτρονικός ελεγκτής αντικαθιστά το συγκρότημα μεταναστών του βουρτσισμένου κινητήρα DC, ο οποίος συνεχώς μετατρέπει τη φάση στις περιελίξεις για να διατηρηθεί η στροφή του κινητήρα. Ο ελεγκτής εκτελεί παρόμοια κατανομή ισχύος χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα στερεάς κατάστασης και όχι το σύστημα μεταναστών.

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες προσφέρουν διάφορα πλεονεκτήματα έναντι των βούρτσιστων κινητήρων DC, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής αναλογίας ροπής προς βάρος, της αυξημένης απόδοσης που παράγει περισσότερη ροπή ανά watt, αυξημένη αξιοπιστία, μειωμένο θόρυβο, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής εξαλείφοντας τη βούρτσα και τη διάβρωση των μεταναστών
Commutator και συνολική μείωση της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής (EMI). Χωρίς περιελίξεις στον ρότορα, δεν υποβάλλονται σε φυγοκεντρικές δυνάμεις και επειδή οι περιελίξεις υποστηρίζονται από το περίβλημα, μπορούν να ψύχουν με αγωγιμότητα, χωρίς να απαιτούν ροή αέρα μέσα στον κινητήρα για ψύξη. Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι τα εσωτερικά του κινητήρα μπορούν να κλείσουν και να προστατευθούν από βρωμιά ή άλλη ξένη ύλη.

Η μετακίνηση του κινητήρα χωρίς ψήκτρες μπορεί να εφαρμοστεί σε λογισμικό χρησιμοποιώντας μικροελεγκτή ή μπορεί εναλλακτικά να εφαρμοστεί χρησιμοποιώντας αναλογικά ή ψηφιακά κυκλώματα. Η μετατόπιση με ηλεκτρονικά αντί για βούρτσες επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία και δυνατότητες που δεν είναι διαθέσιμες με βούρτσες κινητήρες DC, συμπεριλαμβανομένου του περιορισμού ταχύτητας, της λειτουργίας μικροσφαιρικών για αργή και λεπτή κίνηση κίνησης και τη ροπή συγκράτησης όταν είναι ακίνητη. Το λογισμικό ελεγκτή μπορεί να προσαρμοστεί στον συγκεκριμένο κινητήρα που χρησιμοποιείται στην εφαρμογή, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα της μετακίνησης.

Η μέγιστη ισχύς που μπορεί να εφαρμοστεί σε έναν κινητήρα χωρίς ψήκτρες περιορίζεται σχεδόν αποκλειστικά από τη θερμότητα;

Κατά τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ισχύ, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι πιο αποτελεσματικοί από τους βουρτσισμένους κινητήρες κυρίως λόγω της απουσίας βούρτσες, γεγονός που μειώνει την απώλεια μηχανικής ενέργειας λόγω τριβής. Η βελτιωμένη απόδοση είναι μεγαλύτερη στις περιοχές χωρίς φορτίο και χαμηλού φορτίου της καμπύλης απόδοσης του κινητήρα.

Τα περιβάλλοντα και οι απαιτήσεις στα οποία οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν κινητήρες DC τύπου χωρίς ψύξη περιλαμβάνουν λειτουργία χωρίς συντήρηση, υψηλές ταχύτητες και λειτουργία όπου η σπινθήρα είναι επικίνδυνη (δηλαδή εκρηκτικά περιβάλλοντα) ή μπορεί να επηρεάσει τον ηλεκτρονικά ευαίσθητο εξοπλισμό.

Η κατασκευή ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες μοιάζει με κινητήρα βηματικού, αλλά οι κινητήρες έχουν σημαντικές διαφορές λόγω των διαφορών στην εφαρμογή και τη λειτουργία. Ενώ οι βηματικοί κινητήρες συχνά σταματούν με τον ρότορα σε μια καθορισμένη γωνιακή θέση, ένας κινητήρας χωρίς ψήκτρες προορίζεται συνήθως να παράγει συνεχή περιστροφή. Και οι δύο τύποι κινητήρα μπορεί να έχουν αισθητήρα θέσης ρότορα για εσωτερική ανατροφοδότηση. Τόσο ένας βηματικός κινητήρας όσο και ένας καλά σχεδιασμένος κινητήρας χωρίς ψήκτρες μπορεί να κρατήσει πεπερασμένη ροπή σε μηδενικές σ.α.λ.


Χρόνος δημοσίευσης: Μαρ-08-2023