1. børstet DC -motor
I børstede motorer gøres dette med en roterende switch på motorens skaft kaldet en kommutator. Det består af en roterende cylinder eller en disk opdelt i flere metalkontaktsegmenter på rotoren. Segmenterne er forbundet med lederviklinger på rotoren. To eller flere stationære kontakter kaldet børster, lavet af en blød leder såsom grafit, tryk mod kommutatoren, hvilket skaber glidende elektrisk kontakt med successive segmenter, når rotoren drejer. Børsten giver selektivt elektrisk strøm til viklingerne. Når rotoren roterer, vælger kommutatoren forskellige viklinger, og retningsstrømmen påføres en given vikling, således at rotorens magnetfelt forbliver forkert justeret med statoren og skaber et drejningsmoment i en retning.
2. Børsteløs DC -motor
I børsteløse DC -motorer erstatter et elektronisk servosystem de mekaniske kommutatorkontakter. En elektronisk sensor registrerer rotorens vinkel og kontrollerer halvlederkontakter, såsom transistorer, der skifter strøm gennem viklingerne, enten vender retningen af strømmen eller i nogle motorer, der slukker den, i den korrekte vinkel, så elektromagneterne skaber drejningsmoment i en retning. Eliminering af den glidende kontakt giver børsteløse motorer mulighed for at have mindre friktion og længere levetid; Deres arbejdsliv er kun begrænset af deres lejers levetid.
Børstede DC -motorer udvikler et maksimalt drejningsmoment, når stationært, lineært faldende, når hastigheden øges. Nogle begrænsninger af børstede motorer kan overvindes af børsteløse motorer; De inkluderer højere effektivitet og lavere modtagelighed for mekanisk slid. Disse fordele kommer på bekostning af potentielt mindre robuste, mere komplekse og dyrere kontrolelektronik.
En typisk børsteløs motor har permanente magneter, der roterer omkring en fast anker, hvilket eliminerer problemer forbundet med at forbinde strøm til den bevægende anker. En elektronisk controller erstatter kommutatorenheden af den børstede DC -motor, som kontinuerligt skifter fasen til viklingerne for at holde motoren drejning. Controlleren udfører lignende tidsbestemt strømfordeling ved hjælp af et faststof-kredsløb snarere end kommutatorsystemet.
Børstefrie motorer tilbyder adskillige fordele i forhold til børstede DC -motorer, herunder højt moment og vægtforhold, øget effektivitet, der producerer mere drejningsmoment pr. Watt, øget pålidelighed, reduceret støj, længere levetid ved at eliminere børste og kommutator erosion, eliminering af ioniserende gnister fra den
commutator og en samlet reduktion af elektromagnetisk interferens (EMI). Uden viklinger på rotoren udsættes de ikke for centrifugalkræfter, og fordi viklingerne understøttes af huset, kan de afkøles af ledning, hvilket kræver ingen luftstrøm inde i motoren til afkøling. Dette betyder igen, at motorens interne kan være helt lukket og beskyttet mod snavs eller andre udenlandske stoffer.
Børsterfri motorisk pendling kan implementeres i software ved hjælp af en mikrokontroller eller kan alternativt implementeres ved hjælp af analoge eller digitale kredsløb. Kommutation med elektronik i stedet for børster giver mulighed for større fleksibilitet og kapaciteter, der ikke er tilgængelig med børstede DC -motorer, herunder hastighedsbegrænsende, mikrostepræning til langsom og fin bevægelseskontrol og et holdemoment, når det er stationært. Controller -software kan tilpasses til den specifikke motor, der bruges i applikationen, hvilket resulterer i større pendlingseffektivitet.
Den maksimale effekt, der kan påføres på en børsteløs motor, er næsten udelukkende begrænset af varme; [citation nødvendigt] for meget varme svækker magneterne og vil skade viklingerne 'isolering.
Ved konvertering af elektricitet til mekanisk kraft er børsteløse motorer mere effektive end børstede motorer primært på grund af fraværet af børster, hvilket reducerer mekanisk energitab på grund af friktion. Den forbedrede effektivitet er størst i regionerne uden belastning og lav belastning af motorens ydelseskurve.
Miljøer og krav, hvor producenterne bruger DC-motorer af børstfri type, inkluderer vedligeholdelsesfri drift, høje hastigheder og drift, hvor gnistning er farlige (dvs. eksplosive miljøer) eller kan påvirke elektronisk følsomt udstyr.
Konstruktionen af en børstfri motor ligner en steppermotor, men motorer har vigtige forskelle på grund af forskelle i implementering og drift. Mens steppermotorer ofte stoppes med rotoren i en defineret vinkelposition, er en børsteløs motor normalt beregnet til at producere kontinuerlig rotation. Begge motortyper kan have en rotorpositionssensor til intern feedback. Både en steppermotor og en godt designet børsteløs motor kan indeholde et begrænset drejningsmoment ved nul omdrejningstal.
Posttid: Mar-08-2023