Νέα

1. Βουρτσισμένος κινητήρας συνεχούς ρεύματος

Στους κινητήρες με βούρτσα αυτό γίνεται με έναν περιστροφικό διακόπτη στον άξονα του κινητήρα που ονομάζεται μεταγωγέας.Αποτελείται από έναν περιστρεφόμενο κύλινδρο ή δίσκο χωρισμένο σε πολλαπλά μεταλλικά τμήματα επαφής στον ρότορα.Τα τμήματα συνδέονται με περιελίξεις αγωγού στον ρότορα.Δύο ή περισσότερες σταθερές επαφές που ονομάζονται βούρτσες, κατασκευασμένες από έναν μαλακό αγωγό όπως ο γραφίτης, πιέζουν τον μεταγωγέα, κάνοντας ολισθαίνουσα ηλεκτρική επαφή με διαδοχικά τμήματα καθώς περιστρέφεται ο ρότορας.Οι βούρτσες παρέχουν επιλεκτικά ηλεκτρικό ρεύμα στις περιελίξεις.Καθώς ο ρότορας περιστρέφεται, ο μεταγωγέας επιλέγει διαφορετικές περιελίξεις και το κατευθυντικό ρεύμα εφαρμόζεται σε μια δεδομένη περιέλιξη, έτσι ώστε το μαγνητικό πεδίο του ρότορα να παραμένει κακώς ευθυγραμμισμένο με τον στάτορα και να δημιουργεί μια ροπή προς μία κατεύθυνση.

2. Κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες

Στους κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες, ένα ηλεκτρονικό σύστημα σερβομηχανισμού αντικαθιστά τις μηχανικές επαφές του μεταγωγέα.Ένας ηλεκτρονικός αισθητήρας ανιχνεύει τη γωνία του ρότορα και ελέγχει τους διακόπτες ημιαγωγών, όπως τα τρανζίστορ που αλλάζουν ρεύμα μέσω των περιελίξεων, είτε αντιστρέφοντας την κατεύθυνση του ρεύματος είτε, σε ορισμένους κινητήρες που το σβήνουν, στη σωστή γωνία, έτσι ώστε οι ηλεκτρομαγνήτες να δημιουργούν ροπή σε ένα κατεύθυνση.Η εξάλειψη της ολισθαίνουσας επαφής επιτρέπει στους κινητήρες χωρίς ψήκτρες να έχουν λιγότερη τριβή και μεγαλύτερη διάρκεια ζωής.Η εργασιακή τους ζωή περιορίζεται μόνο από τη διάρκεια ζωής των ρουλεμάν τους.

Οι βουρτσισμένοι κινητήρες συνεχούς ρεύματος αναπτύσσουν μια μέγιστη ροπή όταν είναι ακίνητοι, μειώνοντας γραμμικά καθώς αυξάνεται η ταχύτητα.Μερικοί περιορισμοί των βουρτσισμένων κινητήρων μπορούν να ξεπεραστούν με κινητήρες χωρίς ψήκτρες.περιλαμβάνουν υψηλότερη απόδοση και χαμηλότερη ευαισθησία στη μηχανική φθορά.Αυτά τα οφέλη συνεπάγονται το κόστος των δυνητικά λιγότερο ανθεκτικών, πιο περίπλοκων και ακριβότερων ηλεκτρονικών ελέγχου.

Ένας τυπικός κινητήρας χωρίς ψήκτρες έχει μόνιμους μαγνήτες που περιστρέφονται γύρω από έναν σταθερό οπλισμό, εξαλείφοντας τα προβλήματα που σχετίζονται με τη σύνδεση του ρεύματος στον κινούμενο οπλισμό.Ένας ηλεκτρονικός ελεγκτής αντικαθιστά το συγκρότημα μεταγωγέα του βουρτσισμένου κινητήρα συνεχούς ρεύματος, ο οποίος αλλάζει συνεχώς τη φάση στις περιελίξεις για να διατηρήσει τον κινητήρα σε περιστροφή.Ο ελεγκτής εκτελεί παρόμοια χρονισμένη κατανομή ισχύος χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα στερεάς κατάστασης και όχι το σύστημα μεταγωγέα.

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες προσφέρουν πολλά πλεονεκτήματα σε σχέση με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με βούρτσα, όπως υψηλή αναλογία ροπής προς βάρος, αυξημένη απόδοση που παράγει περισσότερη ροπή ανά watt, αυξημένη αξιοπιστία, μειωμένο θόρυβο, μεγαλύτερη διάρκεια ζωής με την εξάλειψη της διάβρωσης της βούρτσας και του μεταγωγέα, την εξάλειψη των σπινθήρων ιονισμού από το
commutator και συνολική μείωση της ηλεκτρομαγνητικής παρεμβολής (EMI).Χωρίς περιελίξεις στον ρότορα, δεν υπόκεινται σε φυγόκεντρες δυνάμεις και επειδή οι περιελίξεις υποστηρίζονται από το περίβλημα, μπορούν να ψύχονται με αγωγιμότητα, χωρίς να απαιτείται ροή αέρα μέσα στον κινητήρα για ψύξη.Αυτό με τη σειρά του σημαίνει ότι τα εσωτερικά μέρη του κινητήρα μπορούν να είναι πλήρως κλειστά και προστατευμένα από βρωμιά ή άλλα ξένα σώματα.

Η μεταγωγή κινητήρα χωρίς ψήκτρες μπορεί να υλοποιηθεί σε λογισμικό χρησιμοποιώντας μικροελεγκτή ή εναλλακτικά μπορεί να υλοποιηθεί με χρήση αναλογικών ή ψηφιακών κυκλωμάτων.Η εναλλαγή με ηλεκτρονικά αντί για βούρτσες επιτρέπει μεγαλύτερη ευελιξία και δυνατότητες που δεν είναι διαθέσιμες με τους κινητήρες συνεχούς ρεύματος με βούρτσα, συμπεριλαμβανομένου του περιορισμού ταχύτητας, της λειτουργίας μικροβήματος για έλεγχο αργής και λεπτής κίνησης και ροπής συγκράτησης όταν είναι ακίνητοι.Το λογισμικό ελεγκτή μπορεί να προσαρμοστεί στον συγκεκριμένο κινητήρα που χρησιμοποιείται στην εφαρμογή, με αποτέλεσμα μεγαλύτερη απόδοση εναλλαγής.

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

Όταν μετατρέπεται η ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ισχύ, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι πιο αποδοτικοί από τους κινητήρες με ψήκτρες, κυρίως λόγω της απουσίας βουρτσών, γεγονός που μειώνει τη μηχανική απώλεια ενέργειας λόγω τριβής.Η βελτιωμένη απόδοση είναι μεγαλύτερη στις περιοχές χωρίς και χαμηλού φορτίου της καμπύλης απόδοσης του κινητήρα.

Τα περιβάλλοντα και οι απαιτήσεις στις οποίες οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν κινητήρες συνεχούς ρεύματος τύπου brushless περιλαμβάνουν λειτουργία χωρίς συντήρηση, υψηλές ταχύτητες και λειτουργία όπου ο σπινθήρας είναι επικίνδυνος (δηλ. εκρηκτικά περιβάλλοντα) ή μπορεί να επηρεάσει τον ηλεκτρονικά ευαίσθητο εξοπλισμό.

Η κατασκευή ενός κινητήρα χωρίς ψήκτρες μοιάζει με βηματικό κινητήρα, αλλά οι κινητήρες έχουν σημαντικές διαφορές λόγω διαφορών στην εφαρμογή και τη λειτουργία.Ενώ οι βηματικοί κινητήρες σταματούν συχνά με τον ρότορα σε μια καθορισμένη γωνιακή θέση, ένας κινητήρας χωρίς ψήκτρες συνήθως προορίζεται να παράγει συνεχή περιστροφή.Και οι δύο τύποι κινητήρα μπορεί να διαθέτουν αισθητήρα θέσης ρότορα για εσωτερική ανάδραση.Τόσο ένας βηματικός κινητήρας όσο και ένας καλά σχεδιασμένος κινητήρας χωρίς ψήκτρες μπορούν να συγκρατούν πεπερασμένη ροπή σε μηδέν RPM.