Harjatud alalisvoolumootori põhitõed

 

A Harjatud alalisvoolu mootoron 19. sajandil leiutatud mootoritüüp, mida kasutatakse mitmes valdkonnas laialdaselt ka tänapäeval. Kuna see on üks varasemaid ajaloos kasutusele võetud mootoreid, on sellel lihtne struktuur, odav ja lihtne juhtimine.

 

Harjatud alalisvoolumootori tööpõhimõte sõltub staatori ja rootori sobivusest. Konstantse magnetvälja tagamiseks paigaldatakse staatorile fikseeritud püsimagnetid või elektromagnetid. Rootor on varustatud armatuurimähise ja kommutaatoriga ning otsakork on paigaldatud harja või söeharjaga. Pintsel ja kommutaator töötavad koos, et muuta rootori mähises oleva voolu voolu suunda, pannes rootori edasi pöörlema ​​ja realiseerima elektrienergia muundamise mehaaniliseks energiaks.

 

Kuigi mootoritehnoloogia edenedes on uued mootorid naguharjadeta alalisvoolumootoridon järk-järgult hõivanud suurema turuosa, püsib harjatud alalisvoolumootor oma lihtsa disaini ja madalate kuludega paljudes valdkondades endiselt konkurentsivõimeline. Need sobivad eriti hästi juhtudel, kus juhtimisnõuded ei ole kõrged, näiteks kodutehnika, elektritööriistad ja autode käivitussüsteemid. Need eelised tagavad harjatud alalisvoolumootori jätkuva kasutamise kaasaegses tööstuses.

 

 

Mootorite valdkonnas on harjatud alalisvoolumootor ja harjadeta alalisvoolumootor kaks levinumat mootoritüüpi. Need erinevad oluliselt struktuuri, tõhususe, pikaealisuse, kontrolli ja maksumuse poolest.

 

1. Struktuuri poolest

Harjatud alalisvoolumootori struktuur on traditsioonilisem, staator paigaldatakse tavaliselt püsimagneti või elektromagnetiga, rootor on varustatud armatuurimähisega ja kommutaatoriga, harja või süsinikharjaga kontakti saamiseks kasutatakse voolu kommutatsiooni saavutamiseks. See disain põhjustab harja ja kommutaatori kulumisprobleeme, mis nõuavad regulaarset hooldust.

 

Harjadeta alalisvoolumootoritel on seevastu täiustatud disain ilma harjade ja kommutaatoriteta. See kasutab kommutatsioonifunktsiooni saavutamiseks elektroonilist kontrollerit, kontrollides elektroonilist signaali, et muuta voolu suunda, pannes sellega mootori pöörlema. Kuna puuduvad mehaanilised kuluvad osad, on harjadeta mootorid töökindlamad ja kompaktsemad.

 

2. Tõhususe ja pikaealisuse poolest

Harjatud alalisvoolumootori kasutegur on suhteliselt madal, peamiseks põhjuseks on see, et harja ja kommutaatori vaheline hõõrdumine tekitab soojus- ja energiakadu. Samal ajal kulub hari kasutusaja pikenemisega järk-järgult, mõjutades mootori jõudlust ja lühendades kasutusiga.

 

Harjadeta alalisvoolumootor, kuna puudub harja ja kommutaatori hõõrdumine, on efektiivsus oluliselt kõrgem ja energia muundamise kadu on väike. Koos mehaanilise kulumiseta disainiga on kasutusiga ka pikem, sobib pikaajaliseks pidevaks tööks ja hooldusvajadus on madal.

 

3. Kontroll ja maksumus

Harjatud alalisvoolumootori juhtimine on suhteliselt lihtne, tavaliselt on vaja ainult toiteallikat juhtida, et saavutada põhikiiruse reguleerimine ja pöörlemissuund, mis sobib juhtimise täpsuse nõuete rakendamiseks. Oma traditsioonilise disaini ja madalate tootmiskulude tõttu on see paljude odavate seadmete jaoks esimene valik.

 

Kuigi harjadeta alalisvoolumootorid on tõhusamad, on neid keerulisem juhtida. See tugineb mootori kiiruse ja pöörlemissuuna reguleerimiseks elektroonilistele kontrolleritele, mis võimaldab harjadeta mootoritel saavutada täpsemat juhtimist, eriti kui on vaja täpset kiiruse ja pöördemomendi reguleerimist. See elektrooniline juhtimissüsteem suurendab aga kulusid, mille tulemuseks on harjadeta alalisvoolumootorite kogukulu suurem kui harjaga mootorite oma.

 

 

Klassikalise mootoritüübina on harjatud alalisvoolumootor järk-järgult asendatud harjadeta alalisvoolumootoriga koos tehnoloogia arenguga, kuid selle ainulaadsed eelised muudavad selle paljudes rakendustes endiselt konkurentsivõimeliseks.

 

1. Lihtne ehitus

Harjatud alalisvoolumootoril on väga lihtne disain. See koosneb põhikomponentidest, nagu staator, rootor, hari ja kommutaator. Kuna pole keerulist elektroonilist juhtimissüsteemi, muudab see lihtne struktuur harjamootori valmistamise, kokkupanemise ja hooldamise lihtsaks, eriti juhtudel, kui mootori konstruktsioon ei ole keeruline.

 

2. Madalad tootmiskulud

Tänu lihtsale struktuurile on harjatud alalisvoolumootori tootmiseks vaja suhteliselt vähe materjale ja protsesse, mistõttu on selle tootmiskulud oluliselt madalamad kui teistel mootoritüüpidel, eriti harjadeta mootoritel. See funktsioon muudab selle ideaalseks paljudele hinnatundlikele seadmetele.

 

3. Suure käivitusmomendiga

Harjatud alalisvoolumootoril on suur käivitusmoment, mis suudab pakkuda piisavalt jõudu madalal kiirusel või isegi puhkeolekus. See muudab selle ideaalseks rakenduste jaoks, mis nõuavad suurt käivitusmomenti, nagu elektrilised tööriistad ja mõned tööstusseadmed.

 

4. Lai kiiruse reguleerimise valik

Lihtsalt reguleerides sisendpinget, saab harjatud alalisvoolumootor töötada suures kiirusvahemikus ja reguleerida kiirust sujuvalt. See lai valik kiiruse reguleerimisvõimalusi muudab selle suureks kasutusväärtuseks seadmetes, kus on vaja kiiruse paindlikkust.

 

5. Kommutatsiooni lihtsus

Harjatud alalisvoolumootor läbi harja ja kommutaatori kommutatsiooni saavutamiseks, tööpõhimõte on lihtne, ei vaja töötamise ajal keerulist elektroonilist juhtimissüsteemi. See muudab selle väga tõhusaks rakendusstsenaariumides, mis nõuavad kiiret reageerimist ja sagedast kommuteerimist, ning toimib eriti hästi keskkondades, mis ei vaja täpset juhtimist.

 

6. Sobib äkilisteks tagurdamisteks ja kiiruse muutmiseks

Harjatud alalisvoolumootoril on võimalus suunda muuta ja kiirust kiiresti reguleerida, mistõttu on see kasulik rakendustes, mis nõuavad kiiret tööoleku muutmist. Näiteks automaatikaseadmetes saab mootori sagedase ümberpööramise ja kiire kiiruse muutmise vajaduse saavutada harjatud mootori lihtsa juhtimisega.

 

 

Kuigi harjatud alalisvoolumootor töötab paljudes rakendustes hästi, on sellel ka mõned puudused, mis muudavad selle mõnel juhul teistest mootoritüüpidest halvemaks.

 

1. Harja ja kommutaatori kulumine

Harjatud alalisvoolumootori oluline puudus on harja ja kommutaatori kulumine. Aja möödudes hakkab hari hõõrdumise tõttu järk-järgult kuluma, mille tulemuseks on mootori jõudluse vähenemine ja võib-olla isegi rike. See kulumine võib mõjutada mootori efektiivsust ja väljundit, suurendades parandamise ja asendamise sagedust.

 

2. Tekitage elektrisädemeid

Kui hari puutub kokku kommutaatoriga, tekitab harjatud alalisvoolumootor hõõrdumise ja voolu ümberlülitumise tõttu elektrilist sädet. See ei mõjuta mitte ainult mootori stabiilsust, vaid võib põhjustada ka elektririkkeid, mis kahjustavad vooluahelat ja teisi komponente. Lisaks võib sädemete teke mõnes tundlikus keskkonnas põhjustada ohutusriske.

 

3. Elektromagnetilised häired ja müra

Harjatud alalisvoolumootor tekitab töö ajal harja ja kommutaatori vahelise kokkupuute tõttu elektromagnetilisi häireid ja müra. Need häired võivad mõjutada ümbritsevat elektroonikat, põhjustades signaali moonutusi või seadme rikkeid. Samal ajal võib mootori enda müra mõjutada selle sobivust teatud rakendustes, kus müranõuded on ranged.

 

4. Kõrged hooldusnõuded

Harjade ja kommutaatorite kulumise tõttu vajab Brushed DC Motor korrapärast hooldust, et vahetada välja kulunud harjad ja puhastada kommutaatorid. See kõrge hooldusvajadus suurendab selle pika töötamise kogukulusid, eriti kui hoolduseks on piiratud ressurss, mis võib muutuda oluliseks probleemiks.

 

5. Lühike eluiga

Harjatud alalisvoolumootori eluiga on lühem kui harjadeta alalisvoolumootoril. Harja ja kommutaatori kulumine mõjutab otseselt mootori kasutusiga, eriti suure koormuse ja sagedase käivitus-seiskamise korral kulumiskiirus kiireneb. Seetõttu ei pruugi harja mootor pikaajalise töötamise vajaduse korral olla parim valik.

 

 

Harjatud alalisvoolumootori tööpõhimõte põhineb elektromagnetilisel induktsioonil, mis muudab elektrienergia staatori ja rootori koosmõjul mehaaniliseks energiaks.

 

1. Staator tekitab magnetvälja

Harjatud alalisvoolumootori puhul paigaldatakse staatorile tavaliselt püsimagnetid või elektromagnetid. Kui mootor on pingestatud, tekitab staator pideva magnetvälja, mis annab rootorile liikumissuuna ja jõu aluse.

 

2. Juhtige läbi rootori elektrivool

Rootor on mootori pöörlev osa, mille sisse on paigaldatud armatuurimähised. Kui vool läbib harja rootori mähistesse, tekib mähiste sees elektromagnetväli, mis interakteerub staatori magnetväljaga. Voolu suund läbi mähise muutub pidevalt harja ja kommutaatori vastastikuse mõju tõttu, tagades rootori pöörlemise jätkamise.

 

3. Magnetvälja vastastikmõju

Staatori magnetvälja ja rootori elektromagnetvälja vaheline koostoime paneb rootori pöörlema. Selles protsessis on kommutaatori ülesanne regulaarselt voolu suunda vahetada, et tagada rootori pöörlemissuuna muutumine samaks, ja viia lõpule elektrienergia muundamine mehaaniliseks energiaks, et mootori tööd realiseerida.

 

 

Harjatud alalisvoolumootor tänu oma lihtsale struktuurile, madalatele tootmiskuludele, hõlpsasti juhitavatele omadustele, kasutatakse laialdaselt igasugustes igapäevastes seadmetes ja tööstuslikes rakendustes, eriti juhtudel, mis ei vaja keerulist juhtimist. Järgmised on mõned tüüpilised rakendusvaldkonnad (sealhulgas, kuid mitte ainult):

 

Föön

Föönis olev harjatud alalisvoolumootor paneb ventilaatori labad pöörlema ​​ja puhub välja tugeva õhuvoolu. Kuna föön ei vaja palju täpset juhtimist, on harjatud mootori suur kiirus ja suur pöördemoment selle rakenduse jaoks ideaalsed.

 

Elektriline puur

Elektrilised tööriistad, nagu elektrilised puurid, peavad käivitamisel tagama suure pöördemomendi ning suure käivitusmomendi ja laia kiiruse reguleerimisvõimalusega harjatud alalisvoolumootor muudavad selle selliste tööriistade jaoks ideaalseks, et tagada puurimis- ja lõiketöö tõrgeteta kulgemine.

 

Elektrilised mänguasjad

Elektrilised mänguasjad, nagu kaugjuhtimispuldi autod ja robotid, kasutavad sageli harjatud alalisvoolumootorit. Seda tüüpi mootorid on lihtsa ehitusega ja suudavad mänguasjadele piisavalt jõudu anda, hoides tootmiskulud madalad, mistõttu on see mänguasjatööstuse esimene valik.

 

Elektriline hambahari

Elektrilises hambaharjas asuv väike harjatud alalisvoolumootor paneb harjapead pöörlema ​​või vibreerima, et aidata kasutajal hambaid puhastada. Kuna elektrilised hambaharjad nõuavad mootorilt vähem täpsust, kajastuvad sellistes toodetes harjatud mootorite kulueelised.

 

Väikesed kodumasinad

Väikesed seadmed, nagu mikserid, mahlapressid ja tolmuimejad, kasutavad sageli harjatud alalisvoolumootorit. Nendel rakendustel on tõhus töövõime ja lihtne hooldusvajadus, mis teeb neist taskukohase valiku.

 

 

Aastatepikkuse tööstuse kogemusega alates selle loomisest 2011. aastal on VSD pühendunud usaldusväärsete mootorilahenduste pakkumisele mitmesuguste rakenduste jaoks. Olenemata sellest, kas tegemist on kodumasinate, elektritööriistade või auto- ja tööstusseadmetega, järgib VSD alati esmalt kvaliteedifilosoofiat, tagades, et iga mootor vastab klientide vajadustele. Harjatud alalisvoolumootorite valdkonna ekspertidena teeme pidevalt uuendusi, et kohaneda kaasaegse tööstuse kiire arenguga. Kui otsite oma tootele sobivaimat mootorilahendust, on VSD teie ideaalne partner.