Содержание
- Как работает щеточный двигатель постоянного тока
- Как работает «бесщеточный» двигатель постоянного тока
- Преимущества "Бесщеточных" моторов
- Преимущества "Матового" DC Motors
Чистые и бесщеточные электродвигатели постоянного тока различаются по способу передачи электрического тока на коммутатор или электромагниты, которые заставляют ротор продолжать вращаться. По существу, в щеточном двигателе ток передается механически через металлические щетки, тогда как в бесщеточном двигателе ротор вращается электронным способом без необходимости физических контактов.
Как работает щеточный двигатель постоянного тока
Электродвигатели постоянного тока функционируют благодаря созданию магнитных полей, притяжение и противодействие которых удерживает вращение центрального ротора. В почищенном щеткой двигателе неподвижные магниты размещены по обе стороны от вращающегося электромагнита, один ориентирован на положительный полюс, а другой на отрицательный. Электромагнит образован серией катушек (обычно три, расположенных в равноудаленных точках вокруг ротора), называемых коммутатором. Когда электричество проходит через эти катушки, они генерируют свое собственное магнитное поле, которое отталкивается и притягивается к магнитным полям, создаваемым неподвижными магнитами. Ток передается на катушки коммутатора металлическими щетками, которые вращаются вместе с ротором. Когда двигатель включен, ток передается на электромагниты, магнитные поля которых отталкиваются одним неподвижным магнитом и притягиваются к другому, вызывая вращение ротора. Когда ротор вращается, металлические щетки входят и выходят из контакта с каждой катушкой последовательно, поэтому противодействие и притяжение между возникающими магнитными полями и полями статических магнитов поддерживает вращение электромагнита.
Как работает «бесщеточный» двигатель постоянного тока
В бесщеточном двигателе постоянного тока положения неподвижных магнитов и электромагнитных катушек меняются местами. Фиксированные магниты теперь размещены на роторе, а катушки размещены в окружающем корпусе. Двигатель работает через ток, проходящий через каждую окружающую катушку последовательно, таким образом отталкивая и притягивая поля неподвижных магнитов и удерживая ротор, к которому они прикреплены, к вращению. Чтобы двигатель такого типа работал, катушки коммутатора должны быть синхронизированы с неподвижными магнитами, чтобы поля постоянно находились в оппозиции, а ротор продолжал вращаться. Для этого требуется электронный контроллер или микропроцессор для координации приложения тока к каждой электромагнитной катушке.
Преимущества "Бесщеточных" моторов
Основным преимуществом бесщеточных двигателей является то, что передача тока на коммутатор не является механической. Поскольку щеточные двигатели зависят от физического контакта металлических щеток с катушками коммутатора, они подвержены потере эффективности из-за трения с контактами, а также, как и все механические детали, изнашиваются на щетках и соединениях после длительные периоды использования. Поскольку бесщеточные двигатели становятся менее горячими (из-за отсутствия трения), они могут работать на более высоких скоростях (потому что сильное тепло мешает магнитным полям).
Преимущества "Матового" DC Motors
Главное преимущество щеточных двигателей постоянного тока состоит в том, что они дешевле и проще в конструировании и обслуживании, чем бесщеточные двигатели, поскольку механизм менее сложен.