Grunnleggende om børstet DC-motor

 

A Børstet DC-motorer en motortype oppfunnet på 1800-tallet som fortsatt er mye brukt på flere felt i dag. Som en av de tidligste motorene som har blitt brukt i historien, har den egenskapene til enkel struktur, lav pris og enkel kontroll.

 

Arbeidsprinsippet til børstet likestrømsmotor avhenger av passformen til stator og rotor. Faste permanentmagneter eller elektromagneter er montert på statoren for å gi et konstant magnetfelt. Rotoren er utstyrt med armaturvikling og kommutator, og endelokket er installert med en børste eller kullbørste. Børsten og kommutatoren jobber sammen for å endre strømningsretningen til strømmen i rotorviklingen, og driver dermed rotoren til å fortsette å rotere og realisere konverteringen av elektrisk energi til mekanisk energi.

 

Selv om med utviklingen av motorteknologi, nye motorer som f.eksbørsteløse DC-motorerhar gradvis okkupert en større markedsandel, er børstet likestrømsmotor fortsatt konkurransedyktig på mange felt med sin enkle design og lave kostnader. De er spesielt egnet for anledninger der kontrollkravene ikke er høye, for eksempel hvitevarer, elektroverktøy og startsystemer for biler. Disse fordelene sikrer fortsatt bruk av børstet likestrømsmotor i moderne industri.

 

 

Innen motorer er børstet likestrømsmotor og børsteløs likestrømsmotor to vanlige typer motorer. De skiller seg betydelig ut når det gjelder struktur, effektivitet, levetid, kontroll og kostnad.

 

1. Når det gjelder struktur

Strukturen til børstet likestrømsmotor er mer tradisjonell, statoren er vanligvis installert med permanent magnet eller elektromagnet, rotoren er utstyrt med ankervikling og kommutator, børste eller kullbørste brukes til å komme i kontakt med kommutatoren for å oppnå kommutering av strøm. Denne utformingen fører til slitasjeproblemer med børsten og kommutatoren, som krever regelmessig vedlikehold.

 

Børsteløse DC-motorer har derimot en mer avansert design uten børster og kommutatorer. Den bruker en elektronisk kontroller for å oppnå kommuteringsfunksjonen, ved å kontrollere det elektroniske signalet for å endre retningen på strømmen, og dermed drive motoren til å rotere. Fordi det ikke er noen mekaniske slitedeler, er børsteløse motorer mer pålitelige og kompakte.

 

2. Når det gjelder effektivitet og lang levetid

Effektiviteten av børstet DC-motor er relativt lav, hovedårsaken er at friksjonen mellom børsten og kommutatoren vil gi varme- og energitap. Samtidig vil børsten gradvis slites med økt brukstid, noe som påvirker motorens ytelse og forkorter levetiden.

 

Børsteløs DC-motor fordi det ikke er friksjon mellom børste og kommutator, er effektiviteten betydelig høyere, og energiomdannelsestapet er lite. Sammen med designet uten mekanisk slitasje er levetiden også lengre, egnet for langvarig kontinuerlig drift, og vedlikeholdsbehovet er lavt.

 

3. Kontroll og kostnad

Kontrollen av børstet likestrømsmotor er relativt enkel, trenger vanligvis bare å kontrollere strømforsyningen for å oppnå den grunnleggende hastighetsjusteringen og rotasjonsretningen, egnet for bruk av kontrollnøyaktighetskravene er ikke høye. På grunn av sin tradisjonelle design og lave produksjonskostnader, er det førstevalget for mange lavkostutstyr.

 

Selv om børsteløse likestrømsmotorer er mer effektive, er de mer kompliserte å kontrollere. Den er avhengig av elektroniske kontroller for å justere hastigheten og rotasjonsretningen til motoren, noe som gjør at børsteløse motorer kan oppnå mer presis kontroll, spesielt i behovet for presis hastighetsregulering og dreiemomentkontroll. Dette elektroniske kontrollsystemet øker imidlertid kostnadene, noe som resulterer i at den totale kostnaden for børsteløse DC-motorer er høyere enn for børstede motorer.

 

 

Som en klassisk motortype har børstet likestrømsmotor gradvis blitt erstattet av børsteløs likestrømsmotor med fremskritt innen teknologi, men dens unike fordeler gjør den fortsatt konkurransedyktig i mange applikasjoner.

 

1. Enkel konstruksjon

Børstet likestrømsmotor har en veldig enkel designstruktur. Den består av grunnleggende komponenter som stator, rotor, børste og kommutator. Siden det ikke er noe komplisert elektronisk kontrollsystem, gjør denne enkle strukturen børstemotoren enkel å produsere, montere og vedlikeholde, spesielt for anledninger hvor kompleksiteten i motordesignet ikke er høy.

 

2. Lave produksjonskostnader

På grunn av den enkle strukturen kreves det relativt få materialer og prosesser for å produsere børstet likestrømsmotor, noe som gjør produksjonskostnadene betydelig lavere enn andre motortyper, spesielt børsteløse motorer. Denne funksjonen gjør den ideell for mange prisfølsomme enheter.

 

3. Ha høyt startmoment

Børstet DC-motor har et stort startmoment, kan gi nok kraft ved lav hastighet eller til og med i hvile. Dette gjør den ideell for bruksområder som krever høyt startmoment, som elektroverktøy og noe industrielt utstyr.

 

4. Bredt utvalg av hastighetsjustering

Ved ganske enkelt å justere inngangsspenningen, kan Børstet DC-motor operere i et stort hastighetsområde, og kan justere hastigheten jevnt. Dette brede utvalget av hastighetsjusteringsmuligheter gjør det til stor bruksverdi i utstyr der hastighetsfleksibilitet er nødvendig.

 

5. Enkel pendling

Børstet DC-motor gjennom børsten og kommutatoren for å oppnå kommutering, operasjonsprinsippet er enkelt, trenger ikke komplisert elektronisk kontrollsystem når du arbeider. Dette gjør det svært effektivt i applikasjonsscenarier som krever rask respons og hyppig kommutering, og fungerer spesielt godt i miljøer som ikke krever presis kontroll.

 

6. Egnet for plutselige reverseringer og hastighetsendringer

Børstet DC-motor har evnen til å snu retning og justere hastighet raskt, noe som gjør den nyttig i applikasjoner som krever en rask endring av driftstilstand. For eksempel i automasjonsutstyr kan behovet for hyppige motorreverseringer og raske hastighetsendringer oppnås gjennom enkel styring av børstemotoren.

 

 

Selv om børstet likestrømsmotor yter godt i mange applikasjoner, har den også noen ulemper som gjør den dårligere enn andre motortyper i noen tilfeller.

 

1. Børste og kommutator slitasje

En betydelig ulempe med børstet likestrømsmotor er slitasjen på børsten og kommutatoren. Ettersom tiden går, vil børsten gradvis slites ut av friksjon, noe som resulterer i redusert motorytelse og muligens til og med feil. Denne slitasjen kan påvirke effektiviteten og ytelsen til motoren, og øke hyppigheten av reparasjoner og utskifting.

 

2. Generer elektriske gnister

Når børsten er i kontakt med kommutatoren, vil en børstet likestrømsmotor produsere en elektrisk gnist på grunn av veksling av friksjon og strøm. Dette påvirker ikke bare stabiliteten til motoren, men kan også forårsake elektrisk feil, som forårsaker skade på kretsen og andre komponenter. I tillegg kan generering av gnister forårsake sikkerhetsfarer i enkelte sensitive miljøer.

 

3. Elektromagnetisk interferens og støy

Børstet likestrømsmotor vil produsere elektromagnetisk interferens og støy på grunn av kontakten mellom børsten og kommutatoren under drift. Denne interferensen kan påvirke omgivende elektronikk, noe som resulterer i signalforvrengning eller utstyrsfeil. Samtidig kan støyen fra selve motoren påvirke dens egnethet i visse applikasjoner hvor støykravene er strenge.

 

4. Høye vedlikeholdskrav

På grunn av slitasjen til børster og kommutatorer, krever børstet likestrømsmotor regelmessig vedlikehold for å erstatte slitte børster og rene kommutatorer. Dette høye vedlikeholdsbehovet gjør at de totale kostnadene ved lang drift øker, spesielt ved begrensede ressurser til vedlikehold, som kan bli et betydelig problem.

 

5. Kort levetid

En børstet likestrømsmotor har kortere levetid enn en børsteløs likestrømsmotor. Slitasjen på børsten og kommutatoren vil direkte påvirke levetiden til motoren, spesielt ved påføring av høy belastning og hyppig start-stopp, vil slitasjehastigheten bli akselerert. Derfor, ved behov for lang driftstid, er børstemotoren kanskje ikke det beste valget.

 

 

Arbeidsprinsippet til en børstet likestrømsmotor er basert på elektromagnetisk induksjon, som konverterer elektrisk energi til mekanisk energi gjennom samspillet mellom statoren og rotoren.

 

1. Statoren genererer et magnetfelt

I børstet likestrømsmotor er det vanligvis installert permanente magneter eller elektromagneter på statoren. Når motoren aktiveres, genererer statoren et konstant magnetfelt, som gir rotoren bevegelsesretningen og grunnlaget for kraft.

 

2. Kjør en elektrisk strøm gjennom rotoren

Rotoren er den roterende delen av motoren med armaturviklinger installert på innsiden. Når strømmen går gjennom børsten inn i rotorviklingene, dannes et elektromagnetisk felt inne i viklingene som samhandler med statorens magnetfelt. Retningen som strømmen flyter gjennom viklingen endrer seg hele tiden gjennom samspillet mellom børsten og kommutatoren, noe som sikrer at rotoren kan fortsette å rotere.

 

3. Magnetisk feltinteraksjon

Samspillet mellom statorens magnetfelt og rotorens elektromagnetiske felt driver rotoren til å rotere. I denne prosessen er kommutatorens rolle å bytte strømretningen regelmessig for å sikre at rotasjonsretningen til rotoren forblir den samme, og fullføre konverteringen av elektrisk energi til mekanisk energi, for å realisere motorens arbeid.

 

 

Børstet DC-motor på grunn av sin enkle struktur, lave produksjonskostnader, lett å kontrollere egenskapene, mye brukt i alle slags daglig utstyr og industrielle applikasjoner, spesielt for anledninger som ikke trenger kompleks kontroll. Følgende er noen typiske bruksområder (inkludert, men ikke begrenset til):

 

Hårføner

En børstet DC-motor i hårføneren driver viftebladene til å rotere og blåse ut den sterke luftstrømmen. Siden hårføneren ikke krever mye presis kontroll, er den høye hastigheten og høye dreiemomentet til den børstede motoren ideelle for denne applikasjonen.

 

Elektrisk drill

Elektroverktøy som elektriske driller må gi høyt dreiemoment ved start, og børstet likestrømsmotor med sitt store startmoment og brede hastighetsjustering gjør den ideell for slike verktøy for å sikre at bore- og skjærearbeidet går jevnt.

 

Elektriske leker

Elektriske leker som fjernstyrte biler og roboter bruker ofte børstet likestrømsmotor. Denne typen motor har en enkel struktur og er i stand til å gi nok kraft til leker samtidig som produksjonskostnadene holdes lave, noe som gjør den til førstevalget for leketøysindustrien.

 

Elektrisk tannbørste

En liten børstet likestrømsmotor i en elektrisk tannbørste driver børstehodet til å rotere eller vibrere for å hjelpe brukeren med å rense tennene. Siden elektriske tannbørster krever mindre presisjon fra motoren, gjenspeiles kostnadsfordelene med børstede motorer i slike produkter.

 

Små husholdningsapparater

Små apparater som blendere, juicere og støvsugere er ofte avhengige av strøm fra børstet likestrøm. De viser effektive arbeidsegenskaper og enkle vedlikeholdsbehov i disse applikasjonene, noe som gjør dem til et rimelig alternativ.

 

 

Med mange års bransjeerfaring siden oppstarten i 2011, er VSD forpliktet til å tilby pålitelige motorløsninger for en lang rekke bruksområder. Enten det er for husholdningsapparater, elektroverktøy eller bil- og industriutstyr, følger VSD alltid filosofien om kvalitet først, og sikrer at hver motor kan møte kundenes behov. Som eksperter innen børstet DC-motor, innoverer vi hele tiden for å tilpasse oss den raske utviklingen av moderne industri. Hvis du er ute etter å finne den mest passende motorløsningen for produktet ditt, vil VSD være din ideelle partner.