Двигатель постоянного тока или двигатель постоянного тока — это электрическая машина, которая работает путем преобразования электрической энергии в механическую.
Этот процесс начинается, когда двигатель постоянного тока получает электрическую энергию от источника постоянного тока, а затем преобразует эту энергию в механическую энергию или вращение.
Образующиеся магнитные поля используются для приведения ротора в движение. Двигатель постоянного тока бывает двух типов: щеточный и бесщеточный.
Основные выводы
- В щеточных двигателях используются щетки для передачи электрического тока на ротор, а в бесщеточных двигателях используются электронные контроллеры для регулирования тока в обмотках двигателя.
- Коллекторные двигатели имеют более короткий срок службы из-за износа щеток, в то время как бесщеточные двигатели более долговечны и эффективны.
- Коллекторные двигатели дешевле и проще по конструкции по сравнению с бесщеточными двигателями.
Коллекторный двигатель против бесщеточного двигателя
Разница между щеточными и бесщеточными двигателями заключается в том, что щеточный двигатель использует двухполюсный электромагнит в качестве внешнего ротора, тогда как бесщеточный двигатель использует постоянный магнит для внешнего ротора. В коллекторном двигателе коммутатор обеспечивает полярность электромагнита. В то время как в бесколлекторном двигателе положение ротора отслеживают три фазы приводных катушек и специальный датчик.
Коллекторный двигатель постоянного тока использует рана узел катушки, известный как якорь, который функционирует как электромагнит. Используется как внешний ротор. Направление тока переключается коммутатором дважды за цикл.
Он также работает для изменения полярности электромагнита, когда он пересекает постоянный магнит. Это формирует постоянный ток, который затем преобразуется в механическую энергию.
С другой стороны, бесщеточный двигатель постоянного тока использует постоянный магнит на роторе. Он имеет электрический способ вращения ротора.
Щеточные электроды здесь не используются, в отличие от щеточного двигателя. Принцип работы бесщеточного двигателя прямо противоположен первому. Электромагниты используются для спиннинг мотор.
Сравнительная таблица
| Параметры сравнения | Машинный двигатель | Безщеточный |
|---|---|---|
| Презентация | Коллекторный двигатель был запущен в конце 1800-х годов. | Бесколлекторный двигатель появился в 1960-х годах. |
| Состоит из | Коллекторный двигатель содержит физический коммутатор для ротора. | В бесщеточном двигателе отсутствуют щетки, и он работает с помощью электроники. |
| Эффективность | Он менее эффективен из-за потерь мощности. | Это более эффективно. |
| Продолжительность жизни | Он имеет более короткий срок службы. | Срок его службы больше. |
| Крутящий момент | Крутящий момент снижается при низком напряжении. | Крутящий момент остается выше. |
| левередж | Он требует снаряжения, так как он работает очень быстро. | Нет необходимости в редукторе. |
| Особенности | По сравнению с ним он тяжелее. | Он легче и надежнее. |
| Цены | Это дешевле. | В то время как он оценивается по более высоким ставкам. |
Что такое щеточный двигатель?
Коллекторный двигатель — это электрический двигатель, который использует постоянный ток для выполнения необходимой работы. В нем используется якорь, который работает как электромагнит. Используется на внешнем роторе.
Есть физический коммутатор для включения ротора. Полюса электромагнита трутся взад и вперед о полюса постоянного магнита, который постепенно образует постоянный ток.
Коллекторные двигатели используются с конца 1800-х годов. Они очень предпочтительны для коммерческого и промышленного использования.
Коллекторный двигатель состоит из четырех основных компонентов: статора, ротора, щеток и коллектора. Скорость двигателя можно регулировать, изменяя величину напряжения на магнитное поле сила, которая формируется внутри них.
Коллекторные двигатели имеют покрытие из цинка и штампованной стали, а также пластиковую крышку, закрепленную на одном из концов. Покрытие и крышка имеют довольно много отверстий для облегчения потока воздуха, а двигатель для предотвращения перегрева.
Отверстия под винты также присутствуют для фиксации двигателя в нужном положении. Крышка также содержит соединительные контакты, которые идут парами для подключения источника питания.
Коллекторные двигатели широко используются в домашних хозяйствах. Например, электрические игрушечные машинки, электрические зубные щетки, ломтики хлеба и т. д. используют щеточный двигатель.
Другие машины, такие как краны, мельницы, дрели и т. д., которые необходимы для работы на открытом воздухе, также используют этот двигатель.
Что такое бесщеточный двигатель?
Бесщеточный двигатель — это еще один тип двигателя постоянного тока. Он также использует постоянный ток для своего функционирования. Как следует из названия, бесщеточный двигатель не имеет щеточных электродов. Вместо физического коммутатора он оснащен электронным коммутатором.
Они следуют обратному принципу работы коллекторных двигателей. На роторе используются постоянные магниты, а для вращения ротора используются управляемые электромагниты.
Бесщеточные двигатели были представлены в 1960-х годах. Они требуют минимального обслуживания и очень эффективны. Уровень контроля в них тоже отличный.
Они бывают двух видов: Inrunner, где статор находится на внешней части ротора, и Outrunner, где статор находится на внутренней части ротора. Поскольку щеток нет, в качестве альтернативы используется небольшая печатная плата.
Для работы двигателя катушки электромагнита включаются и выключаются последовательно. Это делается для их временного намагничивания, чтобы притягивать или отталкивать постоянные магниты.
В бесщеточных двигателях величина крутящего момента остается высокой даже при низком напряжении. Крутящий момент создается несовпадением магнитных полей статора и ротора.
Бесщеточные двигатели имеют более длительный срок службы. Их предпочитают в устройствах, которые требуют регулярного непрерывного движения.
Кондиционеры, стиральные машины, вентиляторы и т. д. — вот некоторые из устройств, которые используют этот двигатель. Эти двигатели также используются в электромобилях.
Основные различия между щеточными и бесщеточными двигателями
- У щеточных двигателей есть щетки, а у бесщеточных - нет.
- По сравнению с ними бесщеточные двигатели более эффективны.
- Коллекторные двигатели тяжелее и имеют более короткий срок службы.
- Только коллекторные двигатели требуют зубчатой передачи.
- Бесщеточные двигатели стоят дороже, чем щеточные.
- При низком напряжении крутящий момент коллекторного двигателя снижается, а крутящий момент бесщеточного двигателя остается выше.
- https://trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/42161/NASA_CP-2012-217653.pdf?sequence=1#page=15
- https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/4159575/
Последнее обновление: 18 августа 2023 г.
Я приложил столько усилий, чтобы написать этот пост в блоге, чтобы предоставить вам ценность. Это будет очень полезно для меня, если вы подумаете о том, чтобы поделиться им в социальных сетях или со своими друзьями/родными. ДЕЛИТЬСЯ ♥️
Пиюш Ядав последние 25 лет работал физиком в местном сообществе. Он физик, увлеченный тем, чтобы сделать науку более доступной для наших читателей. Он имеет степень бакалавра естественных наук и диплом о высшем образовании в области наук об окружающей среде. Подробнее о нем можно прочитать на его био страница.
В статье представлен полный обзор коллекторных и бесщеточных двигателей. Приятно видеть столь ценную техническую информацию, объясненную ясно.
Безусловно, ясность объяснений делает этот ресурс очень полезным для всех, кто интересуется машиностроением или электрическими машинами.
Здесь представлено множество знаний, от исторических предпосылок до оперативных различий. Впечатляющая статья.
Статья предлагает тщательное исследование коллекторных и бесщеточных двигателей, а также дает хорошо структурированное сравнение, которое помогает понять эти важные электрические устройства.
Я не мог не согласиться. Структурированное сравнение повышает образовательную ценность и практическую значимость статьи.
Я нашел подробную сравнительную таблицу между коллекторными и бесщеточными двигателями очень полезной. Это облегчает понимание преимуществ и недостатков каждого типа.
Я полностью согласен. Ясность информации, представленной в таблице, заслуживает похвалы.
Хотя статья предлагает ценную информацию о различиях между коллекторными и бесщеточными двигателями, она могла бы получить пользу от более реальных примеров применения каждого типа двигателя.
Я понимаю что ты имеешь в виду. Включение практических примеров повысит образовательную ценность статьи.
Очень информативная статья о двигателях постоянного тока и их механизмах. Мне нравится подробное сравнение коллекторных и бесщеточных двигателей, а также применение каждого из них.
Да, подробное объяснение принципов работы и применения этих двигателей весьма увлекательно.
Подробное описание коллекторных и бесщеточных двигателей, а также их применения в статье служит ценным образовательным ресурсом.
Безусловно, воспитательная ценность этой статьи заслуживает похвалы. Он в доступной форме охватывает широкий спектр технических аспектов.
Я нашел, что статья, посвященная практическому применению этих двигателей, очень познавательна. Это подчеркивает реальную актуальность темы.
Объяснения того, как работают коллекторные и бесщеточные двигатели, ясны и точны. Мне особенно понравился исторический контекст и описанные технологические достижения.
Действительно, исторический фон добавляет глубины пониманию этих типов моторики. Хорошо написанная статья.
Я ценю разницу между коллекторными и бесщеточными двигателями с точки зрения эффективности и срока службы. Очень познавательное чтение!
Безусловно, понимание компромиссов между различными типами двигателей имеет решающее значение, и эта статья отлично объясняет эти факторы.