Home-theater-designers
Istosmjerni električni motori neki su od najvažnijih izuma na koje se moderni svijet uvelike oslanja. Ovi se motori koriste u kućanskim aparatima, električnim alatima, dronovima, rashladnim sustavima osobnih računala, robotici i električnim vozilima.
Dva najčešća istosmjerna elektromotora koji se danas koriste su brušeni i istosmjerni motori bez četkica. Oba motora imaju istu temeljnu ideju korištenja elektromagnetizma za osiguravanje mehaničkih rotacija. Ali s različitim konceptima dizajna, motori s četkicama i motori bez četkica sigurno će imati razlike u izvedbi, cijeni i održavanju.
MAKEUSEOF VIDEO DANA
Dakle, koji je dizajn motora bolji - četkani ili bez četkica?
veličina stranične datoteke za 16 GB RAM -a
Kako radi istosmjerni električni motor?
Elektromotori pretvaraju električnu energiju u mehaničku. To čine tako što dopuštaju struji da prolazi kroz bakrene namotaje, stvarajući elektromagnetsko polje koje pobuđuje trajne magnete unutar motora, uzrokujući pomicanje rotora i proizvodnju mehaničke energije.
Iako i motori s četkicom i motori bez četkica imaju isti cilj pretvaranja električne energije u mehaničku energiju, njihov dizajn je drugačiji. Da bismo razumjeli njihovu razliku, razgovarajmo o dizajnu motora, počevši od brušenog motora.
Dizajn brušenog motora
Brušeni motori se proizvode već više od jednog stoljeća. Poznato je da imaju jednostavan dizajn koji koristi par karbonskih četkica za isporuku snage motoru. Četkasti motori će uvijek imati četiri glavna dijela, a to su:
- Stator: Stacionarni dio motora. Sadrži trajne magnete koji pokreću rotor.
- Rotor: Rotirajući dio motora. Sadrži bakrenu zavojnicu koja, kada se napaja, čini bakrenu zavojnicu elektromagnetskom.
- Komutator: Metalni prsten koji osigurava nastavak vrtnje rotora mijenjanjem polariteta za svakih pola okretaja rotora.
- četke: Nepomični dio izrađen od ugljika izravno spojen na stezaljke izvora napajanja. Oni prenose snagu na komutatorski prsten, koji zatim aktivira rotor.
Motor s četkama koristi četke za električno napajanje motora, a istovremeno omogućuje rotaciju rotora i komutatora. Rotor se sastoji od bakrenih namota koji, kada se napajaju, u osnovi postaju elektromagnet.
Dakle, što se događa ako se dva magneta približe?
Pa, ovisno o poravnanju magnetskih polova, oni će se ili privlačiti ili odbijati. Cilj brušenog motora je korištenje privlačnosti i odbijanja za okretanje motora. Ovdje komutator postaje koristan.
Komutator je metalni prsten u središtu rotora koji mijenja magnetski pol rotora svakih 180 stupnjeva. Ovo učinkovito osigurava da je magnetski pol rotora uvijek poravnat s istim magnetskim polom statora, uzrokujući odbijanje.
Ishod? Stalan mehaničke rotacije imaju dovoljnu silu za napajanje vašeg blendera (ili bilo čega što koristi brušeni motor).
Dizajn motora bez četkica
Motori bez četkica počeli su dobivati popularnost 1980-ih kada su tranzistori postali češći u elektronici. Imajući lako dostupan komponente čvrstog stanja odigrao veliku ulogu u izradi motora bez četkica primjenjivih za električne alate, kućanske aparate i elektroniku. Njihov složen, ali učinkovit dizajn daje motorima bez četkica veći okretni moment od njihovih parnjaka s četkama.
Dizajn motora bez četkica uključuje nekoliko bitnih dijelova. One bi uključivale:
- Stator: Stacionarni dio motora. Sadrži nekoliko bakrenih zavojnica koje, kada se napajaju, postaju aktivni magnet.
- Rotor: Rotirajući dio motora. Sadrži trajne magnete koji se okreću zbog elektromagnetskog polja između statora i rotora.
- Senzor Hallovog efekta: Senzor koji detektira koje su zavojnice pod naponom, a koje nisu.
- Kontrolni krug: Elektronički krug dizajniran za odlučivanje koje zavojnice unutar statora treba napajati.
Kao što naziv implicira, motori bez četkica ne koriste četke za napajanje motora. Motori bez četkica također nemaju komutatore za struju. Umjesto toga, koristi Hallov senzor i kontrolni krug kako bi osigurao da su suprotni magnetski polovi statora i rotora uvijek poravnati. Još jedna stvar koju ćete pronaći drugačijom jest to što su stator udomili bakrene namotaje dok su u rotoru smješteni trajni magneti.
gdje je mikrofon na macbooku
Motor bez četkica u osnovi radi na isti način kao brušeni motor: koristeći razlike u magnetskim polovima za pomicanje rotora, stvarajući rotaciju i moment.
Ali bez četkica i komutatora, kako bakreni namoti mogu dobiti snagu?
Jednostavno, bakrene namotaje učinite nepomičnima. Četke više nisu potrebne sa stacionarnim bakrenim namotima jer možete izravno napajati zavojnice kroz žice.
Što se tiče komutatora, motor bez četkica koristi Hallov senzor i upravljački krug. Hallov senzor je plosnati kružni senzor postavljen pored bakrenih namota statora. Budući da stator sadrži nekoliko zavojnica, Hallov senzor može otkriti je li jedna od tih zavojnica pod naponom ili ne.
Izrađeno pomoću programa Sketchup
Senzor tada očitava upravljački krug i odlučuje koje će zavojnice uključiti. Dakle, ako se trajni magneti rotora približe privlačnim magnetskim polovima, upravljački krug će prestati pokretati ove zavojnice i aktivirati sljedeći svitak koji privlači trajne magnete rotora. Upravljački krug će također pokrenuti zavojnice prije trajnih magneta, uzrokujući odbojnost i dodajući još više okretnog momenta rotaciji.
Za i protiv motora s četkama i bez četkica
Uz razlike u dizajnu motora, motori s četkicama i motori bez četkica imat će prednosti i mane. Evo tablice koja će vam pomoći da shvatite njihove prednosti i slabosti:
| Životni vijek | Kratak | dugo |
| Ubrzanje | Srednji | visoko |
| Učinkovitost | Srednji | visoko |
| Zakretni moment | Srednji | visoko |
| Akustika | Glasan | Miran |
| trošak | Jeftin | Skupo (s kontrolnim krugom) |
Trebate li kupiti hardver s brušenim ili bez četkica?
Kao što možete vidjeti u tablici, motori bez četkica bolji su u svakom pogledu (osim u cijeni) od svojih brušenih parnjaka. Omogućuju veći okretni moment, brže ubrzanje brzine, nižu buku i veću učinkovitost te su izdržljiviji.
Dakle, kada dobijete priliku kupiti novi električni alat, kuhinjski aparat, dron ili bilo što što treba motor, odabir predmeta s motorom bez četkica općenito je bolja opcija.
Dakle, trebaju li brušeni motori biti zastarjeli?
Pa ne. Pogotovo zato što će motor bez četkica (plus upravljački krug) koštati znatno više od artikla koji koristi brušeni motor. I iako je motor bez četkica bolji od svog brušenog parnjaka, to ne znači da je brušeni motor loš. Zapravo, brušeni motor je dosta dobar. Možete postići iste zadatke s brušenim motorom kao i ljudi s motorom bez četkica.
Općenito, motori bez četkica idealni su motori za vaše alate i opremu. Ali postoje i situacije u kojima biste umjesto toga mogli upotrijebiti brušene motore. Te bi situacije uključivale:
- Kada se motor koristi u trenutnim kratkim naletima (npr. blender, električna sjedala i brisači vjetrobrana)
- Kada alat/aparat postane koristan samo nekoliko puta godišnje
- Kada zadatak ne zahtijeva veliki okretni moment (npr. igračke, ventilacijski otvori)
- U ekstremnim radnim uvjetima. Četkasti motori ne trebaju senzore ili upravljačke krugove koji mogu otkazati u ekstremnim vremenskim uvjetima
Pametna kupnja
Sada kada razumijete razliku između motora s četkama i motora bez četkica, nadamo se da će vam to olakšati pametnu kupnju pri kupnji kuhinjskih uređaja, alata i opreme. Ovo bi također trebalo objasniti zašto su neki artikli skuplji od svojih kolega iako dolaze od iste marke, imaju iste značajke i koriste isti faktor oblika. Upamtite, samo zato što možete kupiti vrhunski artikl pomoću motora bez četkica ne znači uvijek da je to pametno kupiti.