Αρχή εργασίας και διαφορά μεταξύ Brushless
Κινητήρας και Βουρτσισμένος κινητήρας
Κινητήρας χωρίς ψήκτρες: Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες αποτελείται από σώμα κινητήρα και οδηγό και είναι ένα τυπικό προϊόν μηχατρονικής. Δεδομένου ότι ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες λειτουργεί σε λειτουργία αυτόματου ελέγχου, δεν χρειάζεται πρόσθετη περιέλιξη εκκίνησης στον ρότορα όπως ο σύγχρονος κινητήρας που ξεκινά υπό βαρύ φορτίο υπό ρύθμιση ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας, ούτε προκαλεί ταλάντωση και απώλεια βήματος όταν το φορτίο αλλάζει ξαφνικά. Οι μόνιμοι μαγνήτες των κινητήρων συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες μικρής και μεσαίας χωρητικότητας χρησιμοποιούν πλέον ως επί το πλείστον υλικά σπάνιων γαιών νεοδυμίου από σίδηρο βόριο (Nd-Fe-B) με υψηλό επίπεδο μαγνητικής ενέργειας. Επομένως, ο όγκος του κινητήρα χωρίς ψήκτρες μόνιμου μαγνήτη σπανίων γαιών είναι κατά ένα μέγεθος πλαισίου μικρότερος από αυτόν των τριφασικών ασύγχρονων κινητήρων ίδιας χωρητικότητας.
Βουρτσισμένος κινητήρας: Βουρτσισμένος κινητήρας είναι ένας περιστρεφόμενος κινητήρας που περιέχει μια συσκευή βούρτσας για τη μετατροπή της ηλεκτρικής ενέργειας σε μηχανική ενέργεια (κινητήρας) ή της μηχανικής ενέργειας σε ηλεκτρική ενέργεια (γεννήτρια). Διαφορετικά από τους κινητήρες χωρίς ψήκτρες, οι συσκευές βούρτσας χρησιμοποιούνται για την εισαγωγή ή εξαγωγή τάσης και ρεύματος. Ο βουρτσισμένος κινητήρας είναι η βάση όλων των κινητήρων. Έχει τα χαρακτηριστικά της γρήγορης εκκίνησης, του έγκαιρου φρεναρίσματος, της ομαλής ρύθμισης της ταχύτητας σε μεγάλο εύρος και του σχετικά απλού κυκλώματος ελέγχου.
Αρχή λειτουργίας βουρτσισμένου κινητήρα:
Ο βουρτσισμένος κινητήρας είναι ο πρώτος τύπος κινητήρα με τον οποίο έρχονται σε επαφή όλοι. Χρησιμοποιείται επίσης ως μοντέλο για την εισαγωγή ηλεκτρικών κινητήρων στα μαθήματα φυσικής στο γυμνάσιο. Η κύρια δομή του βουρτσισμένου κινητήρα είναι στάτορας + ρότορας + βούρτσα, ο οποίος αποκτά ροπή μέσω περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου και εξάγει κινητική ενέργεια. Η βούρτσα και ο μεταγωγέας βρίσκονται σε συνεχή επαφή και τριβή, η οποία παίζει ρόλο στην αγωγιμότητα και την αλλαγή φάσης κατά την περιστροφή.
Ο βουρτσισμένος κινητήρας χρησιμοποιεί μηχανική μεταγωγή, ο μαγνητικός πόλος είναι ακίνητος και το πηνίο περιστρέφεται. Όταν ο κινητήρας λειτουργεί, το πηνίο και ο μεταγωγέας περιστρέφονται, ο μαγνήτης και η βούρτσα άνθρακα δεν περιστρέφονται και η εναλλασσόμενη αλλαγή της κατεύθυνσης του ρεύματος του πηνίου ολοκληρώνεται από τον μεταγωγέα και τη βούρτσα που περιστρέφονται με τον κινητήρα.
Στον βουρτσισμένο κινητήρα, αυτή η διαδικασία είναι να τακτοποιήσετε τα δύο άκρα εισόδου ισχύος κάθε ομάδας πηνίων σε έναν δακτύλιο στη σειρά, να τα χωρίσετε με μονωτικά υλικά, να σχηματίσετε ένα πράγμα που μοιάζει με κύλινδρο και να τα συνδέσετε στον άξονα του κινητήρα. Το τροφοδοτικό περνά μέσα από δύο μικρούς πυλώνες από ανθρακονήματα (καρμπόν βούρτσες). Υπό τη δράση της πίεσης του ελατηρίου, πιέζει δύο σημεία στον κύλινδρο σε σχήμα δακτυλίου όπου η είσοδος τροφοδοσίας του πηνίου είναι πάνω από δύο συγκεκριμένες σταθερές θέσεις για να ενεργοποιήσει μια ομάδα πηνίων.
Καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται, διαφορετικά πηνία ή διαφορετικοί πόλοι του ίδιου πηνίου ενεργοποιούνται σε διαφορετικούς χρόνους, έτσι ώστε ο πόλος NS του πηνίου που δημιουργεί το μαγνητικό πεδίο να έχει μια κατάλληλη διαφορά γωνίας με τον πόλο NS του πλησιέστερου στάτη μόνιμου μαγνήτη. Τα μαγνητικά πεδία έλκονται το ένα το άλλο και απωθούν το ένα το άλλο, δημιουργώντας δύναμη για να οδηγήσουν τον κινητήρα στην περιστροφή. Το ηλεκτρόδιο άνθρακα ολισθαίνει στον ακροδέκτη του πηνίου, όπως μια βούρτσα που βουρτσίζει την επιφάνεια ενός αντικειμένου, γι' αυτό ονομάζεται «βούρτσα» άνθρακα.
Η ολίσθηση μεταξύ τους θα τρίψει τη βούρτσα άνθρακα, προκαλώντας απώλεια και η βούρτσα άνθρακα πρέπει να αντικαθίσταται τακτικά. η βούρτσα άνθρακα και ο ακροδέκτης του πηνίου ενεργοποιούνται και απενεργοποιούνται εναλλάξ, θα προκύψουν σπινθήρες, θα προκληθεί ηλεκτρομαγνητική ζημιά και θα υπάρξει παρεμβολή στον ηλεκτρονικό εξοπλισμό.
Αρχή λειτουργίας κινητήρα χωρίς ψήκτρες.
Στον κινητήρα χωρίς ψήκτρες, η εργασία αλλαγής φάσης παραδίδεται στο κύκλωμα ελέγχου στον ελεγκτή (γενικά αισθητήρας Hall + ελεγκτής, πιο προηγμένη τεχνολογία είναι ο μαγνητικός κωδικοποιητής) για να ολοκληρωθεί.
Ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες υιοθετεί ηλεκτρονική εναλλαγή, το πηνίο δεν κινείται και ο μαγνητικός πόλος περιστρέφεται. Ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιεί ένα σετ ηλεκτρονικού εξοπλισμού για να ανιχνεύσει τη θέση του πόλου μόνιμου μαγνήτη μέσω του στοιχείου Hall. Με βάση αυτή την αντίληψη, το ηλεκτρονικό κύκλωμα χρησιμοποιείται για την έγκαιρη εναλλαγή της κατεύθυνσης του ρεύματος στο πηνίο για να διασφαλιστεί η δημιουργία μαγνητικής δύναμης στη σωστή κατεύθυνση για την κίνηση του κινητήρα. Οι ελλείψεις του κινητήρα χωρίς ψήκτρες εξαλείφονται.
Αυτά τα κυκλώματα είναι ελεγκτές κινητήρα. Ο ελεγκτής του κινητήρα χωρίς ψήκτρες μπορεί επίσης να πραγματοποιήσει ορισμένες λειτουργίες που ο κινητήρας χωρίς ψήκτρες δεν μπορεί να πραγματοποιήσει, όπως η ρύθμιση της γωνίας εναλλαγής ισχύος, το φρενάρισμα του κινητήρα, η αναστροφή του κινητήρα, το κλείδωμα του κινητήρα και η χρήση του σήματος πέδησης για τη διακοπή της παροχής ρεύματος στο μοτέρ. Τώρα το ηλεκτρονικό κλείδωμα συναγερμού του αυτοκινήτου με μπαταρία κάνει πλήρη χρήση αυτών των λειτουργιών.
Ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες αποτελείται από το σώμα του κινητήρα και τον οδηγό και είναι ένα τυπικό προϊόν μηχατρονικής. Δεδομένου ότι ο κινητήρας συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες λειτουργεί σε λειτουργία αυτόματου ελέγχου, δεν θα προσθέσει μια περιέλιξη εκκίνησης στον ρότορα όπως ο σύγχρονος κινητήρας που ξεκινά υπό βαρύ φορτίο υπό ρύθμιση ταχύτητας μεταβλητής συχνότητας, ούτε θα προκαλέσει ταλάντωση και απώλεια βήματος όταν το φορτίο αλλάζει ξαφνικά.
