Šlifuoto nuolatinės srovės variklio pagrindai

 

A Šlifuotas nuolatinės srovės variklisyra XIX amžiuje išrastas variklio tipas, kuris ir šiandien plačiai naudojamas keliose srityse. Kaip vienas iš pirmųjų istorijoje pritaikytų variklių, jam būdingos paprastos konstrukcijos, mažos kainos ir lengvo valdymo savybės.

 

Šlifuoto nuolatinės srovės variklio veikimo principas priklauso nuo statoriaus ir rotoriaus tinkamumo. Fiksuoti nuolatiniai magnetai arba elektromagnetai yra sumontuoti ant statoriaus, kad būtų užtikrintas pastovus magnetinis laukas. Rotoriuje yra armatūros apvija ir komutatorius, o galinis dangtelis montuojamas šepečiu arba anglies šepečiu. Šepetys ir komutatorius veikia kartu, kad pakeistų srovės tekėjimo kryptį rotoriaus apvijoje, taip paskatindami rotorių toliau suktis ir realizuoti elektros energijos pavertimą mechanine energija.

 

Nors tobulėjant Motor technologijai, nauji varikliai, pvznuolatinės srovės varikliai be šepetėliųpamažu užėmė didesnę rinkos dalį, „Brushed DC Motor“ vis dar išlieka konkurencinga daugelyje sričių dėl savo paprasto dizaino ir mažų sąnaudų. Jie ypač tinka tais atvejais, kai valdymo reikalavimai nėra aukšti, pavyzdžiui, buitinė technika, elektriniai įrankiai ir automobilių užvedimo sistemos. Šie pranašumai užtikrina nuolatinį šlifuoto nuolatinės srovės variklio naudojimą šiuolaikinėje pramonėje.

 

 

Variklių srityje šepetinis nuolatinės srovės variklis ir bešepetis nuolatinės srovės variklis yra du įprasti variklių tipai. Jie labai skiriasi struktūra, efektyvumu, ilgaamžiškumu, valdymu ir kaina.

 

1. Kalbant apie struktūrą

Šepečio nuolatinės srovės variklio struktūra yra labiau tradicinė, statorius paprastai montuojamas su nuolatiniu magnetu arba elektromagnetu, rotoriuje yra armatūros apvija ir komutatorius, šepetys arba anglinis šepetys naudojamas kontaktui su komutatoriumi, kad būtų pasiektas srovės komutavimas. Dėl šios konstrukcijos atsiranda šepečio ir komutatoriaus susidėvėjimo problemų, kurias reikia reguliariai prižiūrėti.

 

Kita vertus, nuolatinės srovės varikliai be šepetėlių turi pažangesnę konstrukciją be šepečių ir komutatorių. Komutavimo funkcijai pasiekti naudojamas elektroninis valdiklis, valdydamas elektroninį signalą, kad pakeistų srovės kryptį, taip paskatindamas variklį suktis. Kadangi nėra mechaninių susidėvinčių dalių, varikliai be šepetėlių yra patikimesni ir kompaktiškesni.

 

2. Kalbant apie efektyvumą ir ilgaamžiškumą

Šlifuoto nuolatinės srovės variklio efektyvumas yra palyginti mažas, pagrindinė priežastis yra ta, kad dėl trinties tarp šepečio ir komutatoriaus bus prarasta šiluma ir energija. Tuo pačiu metu, ilgėjant naudojimo laikui, šepetys palaipsniui nusidėvės, o tai turės įtakos variklio veikimui ir sutrumpės tarnavimo laikas.

 

Bešepetėlis nuolatinės srovės variklis, nes nėra šepečio ir komutatoriaus trinties, efektyvumas yra žymiai didesnis, o energijos konversijos nuostoliai yra maži. Kartu su konstrukcija be mechaninio susidėvėjimo, tarnavimo laikas taip pat yra ilgesnis, tinkamas ilgalaikiam nepertraukiamam darbui, o priežiūros poreikis yra mažas.

 

3. Kontrolė ir kaina

Šlifuoto nuolatinės srovės variklio valdymas yra gana paprastas, paprastai reikia valdyti tik maitinimo šaltinį, kad būtų pasiektas pagrindinis greičio reguliavimas ir sukimosi kryptis, tinkamas valdymo tikslumo reikalavimams nėra aukštas. Dėl savo tradicinio dizaino ir mažų gamybos sąnaudų tai yra pirmasis daugelio pigių įrenginių pasirinkimas.

 

Bešepetėlius nuolatinės srovės variklius, nors jie yra efektyvesni, juos valdyti yra sudėtingiau. Jis remiasi elektroniniais valdikliais, kad sureguliuotų variklio greitį ir sukimosi kryptį, todėl varikliai be šepetėlių gali pasiekti tikslesnį valdymą, ypač kai reikia tiksliai reguliuoti greitį ir sukimo momentą. Tačiau ši elektroninė valdymo sistema padidina sąnaudas, todėl bendra bešepetėlių nuolatinės srovės variklių kaina yra didesnė nei variklių su šepečiu.

 

 

Kaip klasikinis variklio tipas, „Brushed DC“ variklis buvo palaipsniui pakeistas bešepetėliu nuolatinės srovės varikliu, tačiau dėl unikalių pranašumų jis vis dar konkurencingas daugelyje programų.

 

1. Paprasta konstrukcija

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis yra labai paprastos konstrukcijos. Jį sudaro pagrindiniai komponentai, tokie kaip statorius, rotorius, šepetys ir komutatorius. Kadangi nėra sudėtingos elektroninės valdymo sistemos, dėl šios paprastos konstrukcijos šepečio variklį lengva gaminti, surinkti ir prižiūrėti, ypač tais atvejais, kai variklio konstrukcijos sudėtingumas nėra didelis.

 

2. Mažos gamybos sąnaudos

Dėl paprastos konstrukcijos, norint pagaminti šepetinį nuolatinės srovės variklį, reikia palyginti nedaug medžiagų ir procesų, todėl jo gamybos sąnaudos yra žymiai mažesnės nei kitų tipų variklių, ypač variklių be šepetėlių. Dėl šios funkcijos jis idealiai tinka daugeliui įrenginių, kurių kaina yra jautri.

 

3. Turėkite didelį paleidimo momentą

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis turi didelį paleidimo momentą, gali užtikrinti pakankamai galios esant mažam greičiui ar net ramybės būsenoje. Dėl to jis idealiai tinka darbams, kuriems reikalingas didelis paleidimo momentas, pavyzdžiui, elektriniams įrankiams ir kai kuriai pramoninei įrangai.

 

4. Platus greičio reguliavimo diapazonas

Paprasčiausiai reguliuojant įėjimo įtampą, „Brushed DC“ variklis gali veikti dideliame greičio diapazone ir sklandžiai reguliuoti greitį. Dėl šio plataus greičio reguliavimo galimybių diapazono jis yra labai naudingas įrangoje, kurioje reikalingas greičio lankstumas.

 

5. Komutavimo paprastumas

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis per šepetį ir komutatorių, kad būtų pasiektas komutavimas, veikimo principas yra paprastas, dirbant nereikia sudėtingos elektroninės valdymo sistemos. Dėl to jis labai efektyvus taikant scenarijus, kuriems reikalingas greitas atsakas ir dažnas komutavimas, ir ypač gerai veikia aplinkoje, kurioje nereikia tikslaus valdymo.

 

6. Tinka staigiems apsisukimams ir greičio pokyčiams

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis turi galimybę keisti kryptį ir greitai reguliuoti greitį, todėl jis naudingas tais atvejais, kai reikia greitai pakeisti veikimo būseną. Pavyzdžiui, automatizavimo įrangoje poreikis dažnai keisti variklį ir greitai keisti greitį gali būti pasiektas naudojant paprastą šepetinio variklio valdymą.

 

 

Nors šlifuotas nuolatinės srovės variklis puikiai veikia daugelyje programų, jis taip pat turi tam tikrų trūkumų, dėl kurių kai kuriais atvejais jis yra prastesnis už kitų tipų variklius.

 

1. Šepečių ir komutatorių susidėvėjimas

Reikšmingas „Brushed DC Motor“ trūkumas yra šepečio ir komutatoriaus susidėvėjimas. Laikui bėgant šepetys palaipsniui susidėvės dėl trinties, todėl variklio veikimas sumažės ir galbūt net suges. Šis susidėvėjimas gali turėti įtakos variklio efektyvumui ir galiai, todėl gali padidėti remonto ir keitimo dažnis.

 

2. Sukurkite elektros kibirkštis

Kai šepetys liečiasi su komutatoriumi, šepečiu naudojamas nuolatinės srovės variklis sukels elektros kibirkštį dėl trinties ir srovės perjungimo. Tai ne tik paveikia variklio stabilumą, bet ir gali sukelti elektros gedimą, dėl kurio gali būti pažeista grandinė ir kiti komponentai. Be to, kai kuriose jautriose aplinkose kibirkščių susidarymas gali kelti pavojų saugai.

 

3. Elektromagnetiniai trukdžiai ir triukšmas

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis kels elektromagnetinius trukdžius ir triukšmą dėl šepečio ir komutatoriaus kontakto veikimo metu. Šie trukdžiai gali paveikti aplinkinę elektroniką ir sukelti signalo iškraipymą arba įrangos gedimą. Tuo pačiu metu paties variklio triukšmas gali turėti įtakos jo tinkamumui tam tikrais atvejais, kai triukšmo reikalavimai yra griežti.

 

4. Aukšti priežiūros reikalavimai

Dėl šepečių ir komutatorių susidėvėjimo, „Brushed DC“ varikliui reikia reguliariai prižiūrėti, kad būtų pakeisti susidėvėję šepečiai ir išvalyti komutatoriai. Dėl didelio techninės priežiūros poreikio padidėja bendros ilgo eksploatavimo išlaidos, ypač jei techninės priežiūros ištekliai yra riboti, o tai gali tapti didele problema.

 

5. Trumpa gyvenimo trukmė

Šepetys nuolatinės srovės variklis tarnauja trumpiau nei nuolatinės srovės variklis be šepetėlių. Šepečio ir komutatoriaus susidėvėjimas tiesiogiai paveiks variklio tarnavimo laiką, ypač esant didelei apkrovai ir dažnai paleidžiant-sustabdant, susidėvėjimo greitis bus pagreitintas. Todėl, kai reikia ilgai eksploatuoti, šepečio variklis gali būti ne pats geriausias pasirinkimas.

 

 

Šlifuoto nuolatinės srovės variklio veikimo principas pagrįstas elektromagnetine indukcija, kuri per statoriaus ir rotoriaus sąveiką elektros energiją paverčia mechanine energija.

 

1. Statorius sukuria magnetinį lauką

Šlifuotame nuolatinės srovės variklyje nuolatiniai magnetai arba elektromagnetai paprastai montuojami ant statoriaus. Kai variklis įjungiamas, statorius sukuria nuolatinį magnetinį lauką, kuris suteikia rotoriui judėjimo kryptį ir jėgos pagrindą.

 

2. Praleiskite elektros srovę per rotorių

Rotorius yra besisukanti variklio dalis, kurios viduje sumontuotos armatūros apvijos. Kai srovė per šepetį patenka į rotoriaus apvijas, apvijų viduje sukuriamas elektromagnetinis laukas, kuris sąveikauja su statoriaus magnetiniu lauku. Srovės tekėjimo per apviją kryptis nuolat kinta dėl šepečio ir komutatoriaus sąveikos, užtikrinant, kad rotorius galėtų toliau suktis.

 

3. Magnetinio lauko sąveika

Statoriaus magnetinio lauko ir rotoriaus elektromagnetinio lauko sąveika skatina rotorių suktis. Šiame procese komutatoriaus vaidmuo yra reguliariai keisti srovės kryptį, kad rotoriaus sukimosi kryptis išliktų ta pati, ir užbaigti elektros energijos pavertimą mechanine energija, kad būtų galima atlikti variklio darbą.

 

 

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis dėl savo paprastos struktūros, mažų gamybos sąnaudų, lengvai valdomų charakteristikų, plačiai naudojamas bet kokio tipo kasdienėje įrangoje ir pramonėje, ypač tais atvejais, kai nereikia sudėtingo valdymo. Toliau pateikiamos kai kurios tipinės taikymo sritys (įskaitant, bet neapsiribojant):

 

Plaukų džiovintuvas

Šlifuotas nuolatinės srovės variklis plaukų džiovintuve varo ventiliatoriaus mentes, kad sukasi ir išpučia stiprų oro srautą. Kadangi plaukų džiovintuvas nereikalauja tikslaus valdymo, didelis greitis ir didelis šepečio variklio sukimo momentas idealiai tinka šiam darbui.

 

Elektrinis gręžtuvas

Elektriniai įrankiai, tokie kaip elektriniai grąžtai, paleidžiant turi užtikrinti didelį sukimo momentą, o „Brushed DC“ variklis, turintis didelį paleidimo momentą ir platų greičio reguliavimo diapazoną, puikiai tinka tokiems įrankiams, kad gręžimo ir pjovimo darbai vyktų sklandžiai.

 

Elektriniai žaislai

Elektriniuose žaisluose, tokiuose kaip nuotolinio valdymo automobiliai ir robotai, dažnai naudojamas šepečio nuolatinės srovės variklis. Šio tipo varikliai yra paprastos konstrukcijos ir gali tiekti pakankamai galios žaislams, tuo pačiu išlaikant mažas gamybos sąnaudas, todėl tai yra pirmasis žaislų pramonės pasirinkimas.

 

Elektrinis dantų šepetėlis

Mažas šepetėlio nuolatinės srovės variklis elektriniame dantų šepetėlyje varo šepetėlio galvutę, kad sukasi arba vibruoja, kad padėtų naudotojui išsivalyti dantis. Kadangi elektriniai dantų šepetėliai reikalauja mažesnio variklio tikslumo, tokiuose gaminiuose atsispindi šepečių variklių kainos pranašumai.

 

Smulkūs buitiniai prietaisai

Maži prietaisai, tokie kaip maišytuvai, sulčiaspaudės ir dulkių siurbliai, dažnai priklauso nuo šepečio nuolatinės srovės variklio. Jie pasižymi veiksmingomis darbo galimybėmis ir paprastomis priežiūros reikmėmis šiose programose, todėl yra prieinama galimybė.

 

 

Nuo pat veiklos pradžios 2011 m. turėdama ilgametę pramonės patirtį, VSD yra įsipareigojusi teikti patikimus variklių sprendimus įvairioms reikmėms. Nesvarbu, ar tai buitinė technika, elektriniai įrankiai, ar automobilių ir pramonės įranga, VSD visada pirmiausia laikosi kokybės filosofijos, užtikrindama, kad kiekvienas variklis atitiktų klientų poreikius. Būdami „Brushed DC Motor“ srities ekspertai, nuolat diegiame naujoves, kad prisitaikytume prie sparčios šiuolaikinės pramonės plėtros. Jei ieškote savo gaminiui tinkamiausio variklio sprendimo, VSD bus jūsų idealus partneris.