Кузовной ремонт автомобиля

 Покраска в камере, полировка

 Автозапчасти на заказ

Коллекторный и бесколлекторный двигатель что лучше


В чем разница между коллекторными и бесколлекторными моторами?

Вступление

Наверняка у каждого новичка, который впервые связал свою жизнь с электромоделями на радиоуправлении, после тщательного изучения начинки, появляется вопрос. Что такое коллекторный (Brushed) и бесколлекторный (Brushless) двигатель? Какой из них лучше поставить на свою радиоуправляемую электромодель?

Коллекторные моторы, которые так часто используются для приведения в движение электромоделей на радиоуправлении, имеют всего два исходящих питающих провода. Один из них «+» другой « — ». В свою очередь они подключаются к регулятору скорости вращения. Разобрав коллекторный мотор, вы всегда там найдете 2 магнита изогнутой формы, вал совместно с якорем, на который намотана медная нить (проволока), где по одну сторону вала стоит шестерня, а по другую сторону располагается коллектор, собранный из пластин, в составе которых чистая медь.

Принцип работы коллекторного мотора

Электрический ток (DC или direct current), поступая на обмотки якоря (в зависимости от их количества на каждую по очереди) создает в них электромагнитное поле, которое с одной стороны имеет южный полюс, а с другой стороны северный.

Многие знают, что, если взять два любых магнита и приставить их одноименными полюсами друг другу, то они не за что не сойдутся, а если приставить разноименными, то они прилипнут так, что не всегда возможно их разъединить.

Так вот, это электромагнитное поле, которое возникает в любой из обмоток якоря, взаимодействуя с каждым из полюсов магнитов статора, приводит в действие (вращение) сам якорь. Далее ток, через коллектор и щетки переходит к следующей обмотке и так последовательно, переходя от одной обмотки якоря к другой, вал электродвигателя совместно с якорем вращается, но лишь до тех пор, пока к нему подается напряжение.

В стандартном коллекторном моторе якорь имеет три полюса (три обмотки) – это сделано для того чтобы движок не «залипал» в одном положении.

Минусы коллекторных моторов

Сами по себе коллекторные моторы неплохо справляются со своей работой, но это лишь до того момента пока не возникает необходимость получить от них на выходе максимально высокие обороты. Все дело в тех самых щетках, о которых упоминалось выше. Так как они всегда находятся в плотном контакте с коллектором, то в результате высоких оборотов в месте их соприкосновения возникает трение, которое в дальнейшем вызовет скорый износ обоих и в последствии приведёт к потере эффективной мощности эл. двигателя. Это самый весомый минус таких моторов, который сводит на нет все его положительные качества.

Принцип работы бесколлекторного мотора

Здесь все наоборот, у моторов бесколлекторного типа отсутствуют как щетки так и коллектор. Магниты в них располагаются строго вокруг вала и выполняют функцию ротора. Обмотки, которые имеют уже несколько магнитных полюсов, размещаются вокруг него. На роторе бесколлектоных моторов устанавливается так называемый сенсор (датчик) который будет контролировать его положение и передавать эту информацию процессору который работает в купе с регулятором скорости вращения (обмен данными о положении ротора происходит более 100 раз в секунду). На выходе мы получаем более плавную работу самого мотора с максимальной отдачей.

Бесколлекторные моторы могут быть с датчиком (сенсором) и без него. Отсутствие датчика незначительно снижает эффективность работы мотора, поэтому их отсутствие вряд ли расстроит новичка, но зато, приятно удивит ценник. Отличить друг от друга их просто. У моторов с датчиком, помимо 3-х толстых проводов питания есть еще дополнительный шлейф из тонких, которые идут к регулятору скорости. Не стоит гнаться за моторами с датчиком как новичку так и любителю, т.к их потенциал оценит только профи, а остальные просто переплатят, причем значительно.

Плюсы бесколлекторных моторов

Почти нет изнашиваемых деталей. Почему «почти», потому что вал ротора устанавливается на подшипники, которые в свою очередь имеют свойство изнашиваться, но ресурс у них крайне велик, да и взаимозаменяемость их очень проста. Такие моторы очень надежны и эффективны. Устанавливается датчик контроля положения ротора. На коллекторных моторах работа щеток всегда сопровождается искрением, что впоследствии вызывает помехи в работе радиоаппаратуры. Так вот у бесколлектоных, как вы уже поняли, эти проблемы исключены. Нет трения, нет перегрева, что так же является существенным преимуществом. По сравнению с коллекторными моторами не требуют дополнительного обслуживания в процессе эксплуатации.

Минусы бесколлекторных моторов

У таких моторов минус только один, это цена. Но если посмотреть на это с другой стороны, и учесть тот факт что эксплуатация бесколлекторных моторов освобождает владельца сразу от таких заморочек как замена пружин, якоря, щеток, коллекторов, то вы с легкостью отдадите предпочтение в пользу последних.

Что такое бесщеточный мотор и как он работает?

EGO Chainsaw: Бесщеточный двигатель увеличивает срок службы аккумулятора.

Что такое бесщеточный мотор и как он работает? Мы ответим на эти вопросы в этой статье.

В нашу современную эпоху электроинструментов и гаджетов неудивительно, что бесколлекторные двигатели становятся все более распространенными в продуктах, которые мы покупаем. Хотя бесщеточный мотор был изобретен в середине 19-го века, только в 1962 году он стал коммерчески жизнеспособным.

Бесщеточные двигатели - это синхронные электродвигатели, которые вращаются электронным способом. Они используют постоянные магниты для перемещения ротора в статоре. Вместо использования щеток и коммутатора, двигатели используют контроллер шагового двигателя. Это создает вращение, которое в свою очередь преобразует электрическую энергию в механическую энергию в отличие от щеточного или обычного двигателя.

История обычного щеточного двигателя

Обычный щеточный двигатель был автоматическим выбором, когда управление крутящим моментом или скоростью было требованием до 1980-х годов.Его история восходит к работам Михаила Фарадея в 1830-х годах. Его работа по определению того, может ли токопроводящий провод создавать круговое магнитное поле вокруг него, была успешной.

Другие ученые, такие как Уильям Стерджон и Джозеф Генри, которые основали работу на экспериментах Фарадея, привели к рождению хорошо разработанной конструкции щеточного двигателя постоянного тока.

Основная область применения обычных двигателей: железнодорожная тяга, стальные прокатные станы, робототехника и принтеры.

Они имеют относительно широкий диапазон мощности от нескольких мегаватт до нескольких ватт, таких как те, которые используются в строительстве игрушек.

Обычный двигатель прост и дешев в изготовлении, но имеет ряд проблем, которые делают его хуже бесщеточного двигателя.

  • Скорость двигателя ограничена из-за щеток.
  • Щетки со временем изнашиваются и, следовательно, требуют периодической замены и обслуживания.
  • Трение, вызванное механическим контактом щеток, приводит к электрическим потерям, износу контактов и накоплению тепла, что значительно снижает производительность двигателя, а также снижает его долговечность.
  • Использование щеток ограничивает число полюсов, которые может иметь арматура.
  • Охлаждать двигатель труднее, так как электромагнит находится в центре двигателя.

Бесщеточные двигатели все чаще заменяют щеточные двигатели из-за их высокой эффективности, плавной подачи крутящего момента, высокой прочности и высокой скорости работы. Их применение в прошлом было сильно ограничено из-за дополнительных затрат на сложный контроллер двигателя, необходимый для работы двигателя.

Бесщеточные моторы и Щеточные моторы.

Основной принцип внутренней работы обоих двигателей в основном аналогичен. Когда обмотки двигателя находятся под напряжением, это создает временное магнитное поле, которое отталкивает или притягивает к постоянным магнитам.

Полученная сила затем преобразуется в вращение вала, которое заставляет двигатель работать. В то время как вал вращается, электрический ток направляется к различным наборам обмоток, таким образом, поддерживая электродвижущее притяжение и отталкивание, которое заставляет ротор вращаться непрерывно.

Бесщеточные двигатели более эффективны в преобразовании электрической энергии в механическую энергию, чем щеточные двигатели. У них нет коммутатора, который позволяет снизить затраты на обслуживание и сложность, а также снизить электромагнитные помехи.

Они могут развивать высокий крутящий момент, хороший отклик на скорость и легко управляются с помощью MCU (блок управления двигателем).

Они также работают в широком диапазоне скоростей, что обеспечивает точное управление движением и удержание крутящего момента в неподвижном состоянии.

Если вы хотите узнать больше, это хороший выбор для расширения ваших знаний.

Итак, что отличает бесщеточные двигатели и щеточные двигатели?

Бесщеточные и щеточные моторы в основном различаются по конструкции.

Щетки в щеточных двигателях используются для подачи тока на обмотки через контакты коммутатора.

Однако бесщеточные двигатели не требуют коммутаторов. Поле в двигателе переключается через усилитель, который запускается коммутирующим устройством.Примером может служить оптический датчик, который измеряет точные движения, так как они не зависят от фаз двигателя.

Обмотки на щеточном двигателе расположены на роторе, а на статоре - на бесщеточном двигателе. Поместив обмотки на статор или неподвижную часть двигателя, можно устранить необходимость в щетках.

В двух словах, основное отличие между бесщеточным двигателем и щеточным двигателем состоит в том, что вместо стационарных магнитов и вращающихся проводов (с щеткой) у бесщеточного двигателя есть стационарные провода и вращающийся магнит.Основным преимуществом является то, что бесщеточный двигатель не имеет трения, поэтому снижает тепло и повышает общую эффективность.

Фантастическая справка по электродвигателям.

Обычное применение бесщеточного двигателя

Бесщеточные двигатели используются вместо различных типов двигателей переменного тока. Это значительно снижает мощность, необходимую для работы устройств. Это увеличивает общую эффективность устройств. В небольших устройствах с батарейным питанием для повышения эффективности привода используются бесщеточные двигатели, что увеличивает срок службы батареи.

В роботизированных пылесосах, где требуется управление скоростью MCU, используется бесщеточный двигатель. Это обеспечивает двунаправленную работу и обеспечивает высокий отклик крутящего момента, а также низкий уровень шума.

Мелкая бытовая техника, как правило, производится в очень больших объемах. Поэтому одним из наиболее важных требований является экономическая эффективность. Поэтому бесщеточный двигатель постоянного тока предпочтительнее, чем щеточный двигатель. Это позволяет снизить цены на устройства, в то же время обеспечивая качество продукции.

Малый вес и высокая выходная мощность бесщеточного двигателя желательны для производства ручных инструментов, таких как снегоуборщики и бензопилы. Они содержат минимальные детали, такие как коммутатор, вращающиеся детали и контактные кольца, которые способствуют увеличению его веса.

Бесщеточные двигатели также доминируют в нескольких областях применения, таких как жесткие диски, насосы, вентиляторы, кофемашины, фены, миксеры и CD / DVD-плееры в приложениях с переменной и регулируемой скоростью.

Сравните производительность для дрелей

Преимущества бесщеточного двигателя:

  • Отсутствие щеток обеспечивает низкое трение во время работы двигателя и снижает выработку тепла, что увеличивает срок службы мотор.
  • Минимальный нагрев и износ двигателя из-за отсутствия механического контакта на двигателе значительно улучшают передачу мощности и электрический КПД, что приводит к повышению производительности и мощности.
  • Повышенная эффективность бесщеточного мотора помогает продлить срок службы батареи до 50% и более.
  • Искрения нет, и двигатель производит меньше электрических помех.
  • Тепловыделение лучше, поскольку статор, в котором расположены обмотки, подключен к корпусу.

Недостатки бесщеточного двигателя:

Первоначальная стоимость двигателя высока из-за необходимости в коммутирующих устройствах, таких как датчик и контроллер или привод.

Почему бесщеточные двигатели являются лучшим выбором?

Бесщеточный двигатель обеспечивает большую надежность и эффективность благодаря своему малому весу и размеру по сравнению с щеточными двигателями.

КПД для бесщеточного двигателя обычно составляет 85-90%, в то время как КПД для щеточного мотора составляет 75-80%. Значительная разница в эффективности означает, что большая часть общей мощности, используемой двигателем, преобразуется в вращающую силу, и, следовательно, меньше энергии теряется в виде тепла.

Motors и выбор правильного

Введение

В любой момент вы находитесь рядом, по крайней мере, с одним или двумя типами двигателей. От вибромотора в вашем мобильном телефоне до вентиляторов и привода компакт-дисков в вашей любимой игровой системе - все вокруг нас. Моторы позволяют нашим устройствам взаимодействовать с нами и окружающей средой. С множеством приложений для двигателей, конструкция и работа их могут варьироваться.

Что вы выучите

В этом уроке мы рассмотрим некоторые из этих основных типов двигателей и их использование:

  • DC Brush Motors
  • Бесщеточный Моторс
  • Stepper Motors
  • Линейные Моторы

Рекомендуемое чтение

Что заставляет мотор двигаться?

Самый расплывчатый и простой ответ - магнетизм! Хорошо, теперь давайте возьмем эту простую силу и превратим ее в суперкар!

Для простоты нам необходимо взглянуть на некоторые концепции через призму мысленного эксперимента.Некоторые свободы будут взяты, но если вы хотите разобраться в деталях, вы можете проконсультироваться с доктором Гриффитсом. Для нашего мысленного эксперимента мы собираемся заявить, что магнитное поле создается движущимся электроном , то есть током . Хотя это создает для нас классическую модель, вещи выходят из строя, когда мы достигаем атомарного уровня. Чтобы понять атомный уровень магнетизма больше, Гриффитс объясняет это в другой книге ...

Электромагнетизм

Чтобы создать магнит или магнитное поле, нам нужно посмотреть, как они генерируются.Отношения между током и магнитным полем ведут себя по правилу правой руки. Когда ток проходит через провод, вокруг провода формируется магнитное поле в направлении ваших пальцев, когда они оборачиваются вокруг него. Это упрощение закона силы Ампера, поскольку он действует на проводе с током. Теперь, если вы поместите этот же провод в уже существующее магнитное поле, вы можете создать силу. Эта сила называется силой Лоренца.

Правило правой руки показывает направление магнитного поля относительно пути тока.

Если ток увеличивается, сила магнитного поля усиливается. Хотя, чтобы сделать что-то полезное с полем, потребовалось бы невероятное количество тока. Кроме того, провод, доставляющий ток, будет иметь ту же магнитную силу, создавая, таким образом, неконтролируемые поля. Изгибая проволоку в петлю, можно создать направленное и концентрированное поле.

Поле не изменилось. Сгибая провод в петлю, направления поля просто выровнены.

Электромагниты

Путем зацикливания провода и пропускания тока создается электромагнит. Если одна петля провода может сконцентрировать поле, что вы можете сделать с большим количеством? Как насчет нескольких сто больше! Чем больше петель вы добавляете в схему, тем сильнее становится поле для данного тока. Если это так, то почему мы не видим тысяч **, если не ** миллионов обмоток в двигателях и электромагнитах? Что ж, чем длиннее провод, тем выше сопротивление.Закон Ома (V = I * R) гласит, что для поддержания того же тока, что и сопротивление, напряжение должно увеличиваться. В некоторых случаях имеет смысл использовать более высокие напряжения; в других случаях некоторые используют больший провод с меньшим сопротивлением. Использование провода большего размера более затратно и, как правило, с ним труднее работать. Это факторы, которые необходимо учитывать при проектировании двигателя.

Электромагнит под напряжением, создающий магнитное поле.

Время эксперимента

Чтобы создать свой собственный электромагнит, просто найдите болт (или другой круглый стальной объект), какой-нибудь магнитный провод (калибр 30-22 работает нормально) и аккумулятор.

Примечание: для этого эксперимента рекомендуется использовать литиевые батареи , а не .

Оберните между сталью 75-100 витков проволоки. Использование стального центра дополнительно концентрирует магнитное поле, увеличивая его эффективную силу. Мы рассмотрим, почему это происходит в следующем разделе.

Небольшая термоусадка или лента могут помочь удерживать катушки в центре стали.

Теперь, используя наждачную бумагу, удалите изоляцию с концов проводов и подключите каждый провод к каждой клемме батареи.Поздравляем! Вы построили первый компонент двигателя! Чтобы проверить прочность вашего электромагнита, попробуйте подобрать скрепки или другие мелкие стальные предметы.

Это не волшебство, это НАУКА !!!

Ферромагнетизм

Оглядываясь назад на начало нашего мыслительного эксперимента, магнитные поля могут создаваться только током. Принимая определение тока как потока электронов, электроны, вращающиеся вокруг атома, должны создавать ток и, следовательно, магнитное поле! Если у каждого атома есть электроны, все ли магнитно? ДА! Вся материя, включая лягушек, может проявлять магнитные свойства при достаточном количестве энергии.Но не весь магнетизм создан одинаково. Причина, по которой я могу подобрать винты с магнитом для повторного охлаждения, а не с лягушкой, заключается в разнице между ферромагнетизмом и парамагнетизмом. Способ дифференцировать эти два (и еще несколько типов) через изучение квантовой механики.

Ферромагнетизм будет в центре нашего внимания, так как это самое сильное явление, с которым у нас больше всего опыта. Кроме того, чтобы избавить нас от необходимости понимать это на квантовом уровне, мы примем, что атомы ферромагнитных материалов стремятся выровнять свои магнитные поля со своими соседями.Хотя они имеют тенденцию выравниваться, несоответствия в материале и других факторах, таких как кристаллическая структура, создают магнитные домены.

Когда магнитные домены выровнены в случайном порядке, соседние поля компенсируют друг друга, что приводит к образованию намагниченного материала. Оказавшись в сильном внешнем поле, можно перестроить эти домены. При выравнивании этих доменов общее поле усиливается, создавая магнит!

Это повторное выравнивание может быть постоянным в зависимости от напряженности поля.Это здорово, потому что они нам понадобятся в следующем разделе.

постоянных магнитов

Постоянные магниты ведут себя так же, как электромагниты. Разница лишь в том, что они постоянны.

На всех чертежах стрелки будут указывать в направлении от северного полюса к южному полюсу. Другое соглашение состоит в том, чтобы использовать красный цвет для представления севера и синий для представления юга. Чтобы определить полярность магнитов, вы можете использовать компас. Поскольку противоположности притягиваются, стрелка будет указывать на север к южному полюсу магнита.

Вы можете выполнить тот же эксперимент с электромагнитом, чтобы определить полярность.

Если вы измените направление тока, вы увидите, как электромагнит может повернуть свои полюса.

Это ключевой принцип построения двигателей! Теперь давайте посмотрим на некоторые разные двигатели и как они используют магниты и электромагниты.

DC Brush Motors - Классический

Щеточный двигатель постоянного тока является одним из самых простых двигателей, используемых в настоящее время.Вы можете найти эти моторы где угодно. Они в бытовой технике, игрушках и автомобилях. Эти моторы просты в конструировании и управлении, и они являются идеальным решением для профессионалов и любителей.

Анатомия кисти двигателя

Чтобы лучше понять, как это работает, давайте начнем с того, что сломаем простой хобби-мотор. Как видите, они просты по конструкции, состоят из нескольких ключевых компонентов.

    Щетки
  • - Подает питание от контактов к якорю через коммутатор
  • Контакты
  • - Подает питание от контроллера к щеткам
  • Коммутатор
  • - Подает питание на соответствующий набор обмоток при вращении якоря
  • Обмотки
  • - преобразует электричество в магнитное поле, которое приводит в движение ось
  • Ось
  • - передает механическую мощность двигателя пользовательскому приложению
  • Магниты - обеспечивают магнитное поле для обмоток, чтобы притягивать и отталкивать
  • Втулка
  • - минимизирует трение на ось
  • Can - Обеспечивает механический кожух для двигателя

Теория работы

Когда обмотки находятся под напряжением, они притягиваются к магнитам, расположенным вокруг двигателя.Это вращает двигатель, пока щетки не соприкоснутся с новым набором контактов коммутатора. Этот новый контакт возбуждает новый набор обмоток и снова запускает процесс. Чтобы изменить направление вращения двигателя, просто измените полярность контактов двигателя. Искры внутри мотора щетки возникают при переходе щетки к следующему контакту. Каждый провод катушки соединен с двумя ближайшими контактами коммутатора.

Нечетное количество обмоток всегда используется для предотвращения блокировки двигателя в устойчивом состоянии.Более крупные двигатели также используют больше наборов обмоток, чтобы помочь устранить «зубцы», обеспечивая, таким образом, плавное управление при низких оборотах в минуту (об / мин). Зубчатость может быть продемонстрирована вращением оси двигателя вручную. Вы почувствуете «удары» в движении, когда магниты находятся ближе всего к обнаженному статору. Зубчатость может быть устранена с помощью нескольких хитростей в дизайне, но наиболее распространенным является удаление статора все вместе. Эти типы двигателей называют двигателями без железа или без сердечника.

Плюсы

  • Прост в управлении
  • Превосходный крутящий момент на низких оборотах
  • Недорого и массово произведено

Минусы

  • Щетки могут изнашиваться со временем
  • Кисти дуги могут генерировать электромагнитный шум
  • Обычно ограничен по скорости из-за нагрева щетки

Бесщеточные двигатели - БОЛЬШЕ МОЩНОСТИ!

Бесщеточные двигатели вступают во владение! Хорошо, возможно это было преувеличением.Тем не менее, бесколлекторные двигатели начали доминировать на рынках хобби между самолетами и наземными транспортными средствами. Управление этими двигателями было препятствием, пока микроконтроллеры не стали дешевыми и достаточно мощными, чтобы справиться с этой задачей. Продолжается работа по разработке более быстрых и эффективных контроллеров, чтобы раскрыть их удивительный потенциал. Без щеток, которые выходят из строя, эти двигатели обеспечивают большую мощность и могут работать тихо. Большинство высококачественных приборов и транспортных средств переходят на бесщеточные системы. Один известный пример - Tesla Model S.

Анатомия бесщеточного мотора

Чтобы лучше понять, как это работает, давайте начнем с того, что сломаем простой бесщеточный мотор. Они обычно встречаются на самолетах и ​​вертолетах с дистанционным управлением.

    Обмотки
  • - преобразует электричество в магнитное поле, которое приводит в движение ротор
  • Контакты - Подает питание от контроллера к обмоткам
  • Подшипники - минимизирует трение для оси
  • Магниты - обеспечивают магнитное поле для обмоток, чтобы притягивать и отталкивать
  • Ось
  • - передает механическую мощность двигателя пользовательскому приложению

Теория работы

Механика бесщеточного мотора невероятно проста.Единственная движущаяся часть - это ротор, который содержит магниты. Там, где все усложняется, является организация последовательности возбуждающих обмоток. Полярность каждой обмотки контролируется направлением тока. Анимация демонстрирует простой шаблон, которому будут следовать контроллеры. Переменный ток меняет полярность, придавая каждой обмотке эффект «двухтактный». Хитрость заключается в том, чтобы синхронизировать этот шаблон со скоростью вращения ротора. Есть два (широко используемых) способа, которыми это может быть достигнуто.Большинство контроллеров для хобби измеряют напряжение, создаваемое (обратная электромагнитная помеха) на обесточенной обмотке. Этот метод очень надежен при работе на высокой скорости. Поскольку двигатель вращается медленнее, создаваемое напряжение становится все труднее измерить, и возникает больше ошибок. Новые контроллеры для хобби и многие промышленные контроллеры используют датчики Холла для непосредственного измерения положения магнитов. Это основной метод управления компьютерными вентиляторами.

Плюсы

  • Надежный
  • Высокая скорость
  • Эффективный
  • массового производства и легко найти

Минусы

  • Сложно контролировать без специализированного контроллера
  • Требуются низкие пусковые нагрузки
  • Обычно требуются специальные редукторы для привода.

Stepper Motors - просто точный

Шаговые двигатели - отличные двигатели для контроля положения.Они могут быть найдены в настольных принтерах, плоттерах, 3D-принтерах, фрезерных станках с ЧПУ и во всем, что требует точного контроля положения. Степперы - это особый сегмент бесщеточных моторов. Они специально созданы для обеспечения высокого крутящего момента. Этот высокий удерживающий момент дает пользователю возможность постепенно «шагать» к следующей позиции. Это приводит к простой системе позиционирования, которая не требует кодера. Это делает контроллер шагового двигателя очень простым в сборке и использовании.

Анатомия шагового двигателя

Чтобы лучше понять, как это работает, давайте начнем с того, что сломаем простой шаговый двигатель.Как вы можете видеть, эти двигатели предназначены для прямых нагрузок, содержащих несколько ключевых компонентов.

    Ось
  • - передает механическую мощность двигателя пользовательскому приложению
  • Подшипники - минимизирует трение для оси
  • Магниты - обеспечивают магнитное поле для обмоток, чтобы притягивать и отталкивать
  • Poles - увеличивает разрешение шага расстояния путем фокусировки магнитного поля
  • Обмотки
  • - преобразует электричество в магнитное поле, которое приводит в движение ось
  • Контакты - Подает питание от контроллера к обмоткам

Теория работы

Шаговые двигатели ведут себя точно так же, как и бесщеточные, только размер шага намного меньше.Единственная движущаяся часть - это ротор, который содержит магниты. Там, где все усложняется, является организация последовательности возбуждающих обмоток. Полярность каждой обмотки контролируется направлением тока. Анимация демонстрирует простой шаблон, которому будут следовать контроллеры. Переменный ток меняет полярность, придавая каждой обмотке эффект «двухтактный». Заметным отличием является то, что магнитная структура степпера отличается. Трудно заставить множество магнитов вести себя хорошо в небольших масштабах.Это также очень дорого. Чтобы обойти это, большинство шаговых двигателей используют метод с накоплением пластин для направления магнитных полюсов в «зубья».

В бесщеточном двигателе для измерения скорости используется обратная ЭДС. Степпер опирается на короткий ход каждой обмотки, чтобы «гарантировать», что он достигает желаемого момента времени. В высокоскоростном движении это может привести к остановке, когда ротор не успевает за ходом. Есть способы обойти это, но они полагаются на более глубокое понимание взаимосвязи между обмотками двигателя и индуктивностью.

Плюсы

  • Отличная точность позиционирования
  • Высокий удерживающий момент
  • Высокая надежность
  • Большинство степперов выпускаются в стандартных размерах

Минусы

  • Максимальная дистанция шага ограничивает максимальную скорость
  • Возможно «пропускать» ступени при высоких нагрузках
  • постоянно потребляет максимальный ток

Линейный Моторс - Будущее !!!

Будущее линейно! В высокоскоростных машинах для захвата и размещения скорость - это все.С быстротой возникает трение, с трением приходит обслуживание, с обслуживанием приходит время простоя, с простоями идет потеря производительности. Благодаря удалению компонентов, необходимых для перевода вращательного движения в линейное, система становится намного легче и эффективнее. Линейные двигатели просты в обслуживании и, имея только одну движущуюся деталь, невероятно надежны. Я упоминал, что они невероятно быстрые ?! Это та машина, которую мы используем в производстве, и она невероятно быстрая! Эта машина также обладает таким ударом, на ней есть предупреждение для кардиостимуляторов.Существует целый ряд мощных редкоземельных магнитов.

Анатомия линейного двигателя

Чтобы лучше понять, как это работает, давайте заглянем внутрь нашего ковша и расположим машину внизу.

  • Motion Module - содержит электромагниты и контроллер.
  • Магниты - обеспечивают магнитное поле для катушек, чтобы притягивать и отталкивать
  • Линейный подшипник - держит двигатель на одной оси с магнитами и является единственной движущейся частью.

Теория Операции

Механика линейного двигателя практически идентична бесщеточному двигателю.Разница лишь в том, что если бы вы взяли бесщеточный мотор и развернули его по прямой линии, у вас был бы линейный мотор. Модуль движения является единственной движущейся частью. Там, где все становится сложным, является организация последовательности подпитки катушек. Полярность каждой катушки регулируется направлением тока. Анимация демонстрирует простой шаблон, которому будут следовать контроллеры. Переменный ток меняет полярность, давая каждой катушке эффект «толкай / толкай». В линейном двигателе обычно имеется кодер или какая-то продвинутая система позиционирования для отслеживания местоположения модуля движения.Для достижения высокой точности позиционирования контроллеры намного сложнее, чем все, что встречается в обычной системе. Микрошаг является методом «дросселирования» магнитов для обеспечения плавного и точного движения. Для достижения этого линейные двигатели требуют узкоспециализированного контроллера, настроенного для каждого двигателя. По мере совершенствования технологии контроллеров мы, вероятно, увидим, что эти двигатели подешевеют. Может быть, когда-нибудь наши 3D-принтеры будут печатать в считанные секунды, а не часы!

Плюсы

  • Надежный
  • Высокая скорость
  • Эффективный
  • Ротари в линейное преобразование не требуется

Минусы

  • Дорого
  • Требуются нестандартные контроллеры
  • Назначение построено для каждой системы
  • я упоминал дорогой?

Ресурсы и дальнейшее развитие

Итак, мы рассмотрели несколько различных типов двигателей и их использование.Выбор двигателя потребует от вас сначала определить требования к применению. С этими требованиями вы можете посмотреть на сильные и слабые стороны каждого типа двигателя. Но что еще более важно, ищите оценки на каждом двигателе. Каждый двигатель будет иметь значения для входной мощности и выходной мощности. Вы можете рассчитать требования к нагрузке системы, но иногда достаточно просто попробовать! Чтобы дать вам уверенность в интеграции двигателей, взгляните на некоторые из этих страниц:

И, наконец, это отличное место для изучения всего, что связано с физикой.

,

Бесщеточная дрель стоит лишних денег?

Примечание. Эта публикация может содержать партнерские ссылки. Это означает, что мы можем бесплатно получить небольшую комиссию за соответствующие покупки.

Покупка дрели сегодня - это урок техники. От беспроводных моделей до проводных электростанций, эти дрели имеют множество функций, которые могут или не могут удовлетворить ваши потребности в домашних условиях.

Одно сравнение, с которым вы столкнетесь, - выбор бесщеточной против матовой дрели .Выбор между этими двумя конструкциями означает, что вам нужно понять науку, стоящую за ними.

В конце концов, бесщеточная дрель, как правило, будет стоить дополнительных денег, основываясь на нескольких факторах и при условии, что инструмент фактически используется чаще, чем раз в неделю.

Что такое дрель без щеток?

Бесщеточная аккумуляторная дрель состоит из двигателя, который не имеет физических связей между движущимися частями, сообщает Popular Mechanics. У старомодных, почищенных щеткой двигателей есть щетки и коммутаторы, которые требуют физических соединений во время их работы.

Бесщеточные модели не требуют подключений, поскольку существуют печатные платы, которые контролируют весь сценарий вращения при включении сеялки.

На первый взгляд, нет разницы между щеточным и бесщеточным мотором. Однако эксплуатационные различия очевидны. Вам просто нужно использовать упражнение в течение нескольких сеансов, чтобы по-настоящему оценить его.

Меньше трения = длительное время работы и работа кулера

Если вы используете обычную беспроводную (матовую) дрель и работа требует дополнительного крутящего момента, вы заметите, что дрель нагревается и даже нагревается на ощупь.Это связано с тем, что стандартные двигатели в аккумуляторных дрелях содержат угольные щетки, которые создают трение при вращении двигателя.

Чем больше энергии требуется, тем больше трения. Это трение - просто потраченная впустую энергия, которая может быстро разрядить батарею (особенно когда требуется большой крутящий момент).

С бесщеточным двигателем вы по существу устраняете эту потерянную энергию, так как между движущимися частями нет трения. Поскольку вся энергия используется для выполнения поставленной задачи, вы максимизируете мощность, запасенную в батарее.

Дополнительным преимуществом является то, что инструмент работает намного холоднее, что делает его более удобным в использовании.

Больше мощности

Бесщеточные дрели стоят дополнительных денег, потому что вы получите лучшее значение крутящего момента в меньшем исполнении по сравнению с щеточными моделями. Печатная плата в двигателе определяет отключение питания.

Нет никакого трения, которое можно оторвать от крутящего момента двигателя, поэтому схема выдает максимально возможную мощность для работы под рукой. Маленький двигатель может выполнять работу более крупной модели без веса, чрезмерного потребления мощности и шума, связанного с щеткой.

длится дольше, чем сверла с щеточным мотором

Согласно SGS Engineering, бесщеточные двигатели работают дольше, чем щеточные конструкции, благодаря конструкции без трения. Независимо от частоты работы, безщеточные сверла работают годами без каких-либо проблем.

Отсутствие трения означает, что внутренние компоненты вырабатывают меньше тепла. Тепло является типичным катализатором ранних поломок электроинструментов. Поддерживая охлаждение компонентов практически при любых оборотах, двигатель остается достаточно стабильным в течение многих лет эксплуатации.

Тот факт, что сеялка прослужит дольше, чем у шлифованных моделей, означает экономию средств. Вероятно, вы заплатите меньше за сеялку, если будете рассматривать ее как долгосрочную инвестицию.

Если бы очищенная модель была частью уравнения, потребовалась бы совершенно новая покупка, поскольку вы могли бы использовать надежный, бесщеточный продукт.

Интеллектуальные технологии

, встроенные в бесщеточные конструкции

Поскольку в бесщеточных конструкциях используются печатные платы, работа устройства становится более сложной.Некоторые модели могут ощущать материал, который сверлится.

Схема изменяет крутящий момент и другие аспекты сверла, что повышает эффективность на протяжении всего проекта. Изменения также уменьшают нагрузку на внутренние части. У вас будет эффективный, мощный инструмент, который подходит практически для любого проекта бурения.

Меньший корпус

Матовым двигателям требуется некоторое пространство для перемещения между деталями. Бесщеточные моторы совершенно разные. Они могут быть размещены в меньшем корпусе из-за отсутствия трения.

Этот меньший корпус делает сеялку легче и ее легче использовать всем в домашнем хозяйстве.

Достижение спокойной обстановки

Особенностью, которая часто продается, является бесшумная работа бесщеточных моделей. Ваш дом может быть в середине проекта, но нет необходимости заглушать всю семью звуками электроинструмента.

По данным журнала Eureka, бесшумные двигатели не влияют на уровень мощности. Используйте дрель для самой сложной работы по дому, но сведите к минимуму шумовое загрязнение.Отсутствие трения способствует тихой работе.

Похожие сообщения:

.

Смотрите также


avtovalik.ru © 2013-2020
Карта сайта, XML.