Varför använder elverktyg (som handborrar, vinkelslipar etc.) i allmänhet borstade motorer istället för borstlösa motorer? Om du vill förstå är detta verkligen inte klart i en eller två meningar.
DC-motorer är uppdelade i borstade motorer och borstlösa motorer. "Borsten" som nämns här syftar på kolborstar. Hur ser kolborsten ut?
Varför behöver DC-motorer kolborstar? Vad är skillnaden mellan att ha kolborstar och att inte ha kolborstar? Låt oss gå vidare!
DC-borstmotorprincip
Som visas i figur 1 är detta ett strukturellt modelldiagram av en DC-borstad motor. Två fasta heterosexuella magneter, en spole placeras i mitten, och de två ändarna av spolen är anslutna till två halvcirkelformade kopparringar. De två ändarna av kopparringen är i kontakt med de fasta kolborstarna, och sedan är de två ändarna av kolborstarna anslutna till likströmsförsörjningen.
Efter anslutning till strömförsörjningen visas strömmen med pilen i figur 1. Enligt den vänstra regeln utsätts den gula spolen för en vertikalt uppåtgående elektromagnetisk kraft; den blå spolen utsätts för en vertikalt nedåtriktad elektromagnetisk kraft. Motorrotorn börjar rotera medurs efter att ha roterat 90 grader, som visas i figur 2:
Vid denna tidpunkt är kolborsten precis i gapet mellan de två kopparringarna, och hela spolslingan har ingen ström. Men under påverkan av tröghet fortsätter rotorn fortfarande att rotera.
När rotorn vrids till ovanstående position under inertiverkan visas spolströmmen i figur 3. Enligt den vänstra regeln utsätts den blå spolen för en vertikalt uppåtgående elektromagnetisk kraft; den gula spolen utsätts för en vertikalt nedåtriktad elektromagnetisk kraft. Motorrotorn fortsätter att rotera medurs efter att ha roterat 90 grader, som visas i figur 4:
Vid denna tidpunkt är kolborsten precis i gapet mellan de två kopparringarna, och hela spolslingan har ingen ström. Men under påverkan av tröghet fortsätter rotorn fortfarande att rotera. Upprepa sedan ovanstående steg, och cykeln fortsätter.
DC borstlös motor
Som visas i figur 5 är detta ett strukturellt modelldiagram av en borstlös DC-motor. Den är sammansatt av en stator och en rotor, i vilka det finns ett par magnetiska poler på rotorn; det finns många uppsättningar spolar lindade på statorn, och det finns 6 uppsättningar spolar i figuren.
När vi skickar ström till statorspolarna 2 och 5 kommer spolarna 2 och 5 att generera ett magnetfält, och statorn är ekvivalent med en stavmagnet, där 2 är S (söder) polen och 5 är N (nord) Pol. Eftersom de magnetiska polerna av samma kön attraherar varandra kommer rotorns N-pol att rotera till positionen för spole 2, och rotorns S-pol kommer att rotera till positionen för spole 5, som visas i figur 6.
Sedan tar vi bort statorspolen 2,5 ström, och skickar sedan strömmen till statorspolen 3,6. Vid denna tidpunkt kommer spolarna 3 och 6 att generera ett magnetfält, och statorn är ekvivalent med en stavmagnet, där 3 är S-polen (söder) och 6 är N-polen (nord). Eftersom de magnetiska polerna av samma kön attraherar varandra kommer rotorns N-pol att rotera till positionen för spolen 3, och S-polen på rotorn kommer att rotera till positionen för spolen 6, som visas i figur 7.
På samma sätt tas strömmen från statorspolarna 3 och 6 bort och sedan matas statorspolarna 4 och 1 med ström. Vid denna tidpunkt kommer spolarna 4 och 1 att generera ett magnetfält, och statorn är ekvivalent med en stavmagnet, där 4 är S (syd)-polen och 1 är N-polen (nord). Eftersom motsatta magnetiska poler attraherar varandra kommer rotorns N-pol att rotera till spolens 4-position och rotorns S-polen kommer att rotera till spolens 1-läge.
Hittills har motorn roterat en halv cirkel...den andra halvcirkeln är densamma som den tidigare principen, så jag ska inte upprepa det här. Vi kan helt enkelt förstå den borstlösa DC-motorn som att fiska en morot framför en åsna, så att åsnan alltid kommer att röra sig mot moroten.
Så hur kan vi mata exakta strömmar till olika spolar vid olika tidpunkter? Detta kräver en strömkommuteringskrets... Jag ska inte gå in på detaljer här.
Jämförelse av fördelar och nackdelar
DC-borstad motor: snabbstart, snabb bromsning, smidig hastighetsreglering, enkel kontroll, enkel struktur och billigt pris. Poängen är billig! billigt pris! billigt pris! Dessutom har den en stor startström, ett stort vridmoment (rotationskraft) vid låga hastigheter och kan bära en tung belastning.
Men på grund av friktionen mellan kolborsten och kommutatorn är den borstade DC-motorn utsatt för gnistor, värme, buller, elektromagnetiska störningar på den yttre miljön och har låg effektivitet och kort livslängd. Eftersom kolborstar är förbrukningsvaror är de benägna att misslyckas och måste bytas ut efter en tid.
DC borstlös motor: Eftersom den borstlösa DC-motorn eliminerar kolborsten, har den lågt ljud, inget underhåll, låg felfrekvens, lång livslängd och drifttiden och spänningen är relativt stabila och störningen på radioutrustning är liten. Men det är dyrt! Dyr! Dyr!
Elverktyg är mycket vanliga verktyg i det dagliga livet. Det finns många typer av varumärken och hård konkurrens. Alla är väldigt priskänsliga. Dessutom behöver elverktyg bära en tung belastning och måste ha ett stort startmoment, såsom elektriska hand- och slagborrmaskiner. Annars, när man borrar, kan motorn lätt inte gå på grund av att borrkronan har fastnat.
Föreställ dig bara, en borstad DC-motor är billig, har ett stort startmoment och kan bära tunga belastningar; även om en borstlös motor har låg felfrekvens och lång livslängd är den dyr och dess startmoment är mycket sämre än en borstad motor. Om du fick välja, hur skulle du välja? Jag tror att svaret är självklart.
