Home-theater-designers
Nuolatinės srovės elektros varikliai yra vieni iš svarbiausių išradimų, kuriais šiuolaikinis pasaulis labai pasitikėjo. Šie varikliai naudojami buitinėje technikoje, elektriniuose įrankiuose, dronuose, kompiuterių aušinimo sistemose, robotikoje ir elektrinėse transporto priemonėse.
Du iš dažniausiai naudojamų nuolatinės srovės elektros variklių šiandien yra šepečiai ir bešepetėliai nuolatinės srovės varikliai. Abu varikliai turi tą pačią pagrindinę idėją naudoti elektromagnetizmą mechaniniams sukimams užtikrinti. Tačiau dėl skirtingų dizaino koncepcijų varikliai su šepetėliais ir be šepetėlių skiriasi savo našumu, kaina ir priežiūra.
DIENOS VAIZDO ĮRAŠO PAGALBA
Taigi, kokia variklio konstrukcija yra geresnė – su šepečiu ar be šepetėlių?
Kaip veikia nuolatinės srovės elektrinis variklis?
Elektros varikliai elektrą paverčia mechanine energija. Jie tai daro leisdami elektrai praeiti pro varines apvijas, sukurdami elektromagnetinį lauką, kuris sužadina nuolatinius magnetus variklio viduje, todėl rotorius juda ir gamina mechaninę energiją.
Nors varikliai su šepetėliais ir be šepetėlių turi tą patį tikslą paversti elektrą mechanine energija, jų konstrukcija skiriasi. Norėdami suprasti jų skirtumą, pakalbėkime apie variklio konstrukciją, pradedant nuo šepetėlio variklio.
Šlifuoto variklio dizainas
Šepetys varikliai buvo gaminami jau daugiau nei šimtmetį. Žinoma, kad jie turi supaprastintą dizainą, naudojant porą anglinių šepetėlių, kad varikliui būtų tiekiama galia. Šlifuoti varikliai visada turės keturias pagrindines dalis, tai yra:
Kaip įdiegti windows 10 iš usb į naują kompiuterį
- Statorius: Nejudanti variklio dalis. Jame yra nuolatiniai magnetai, kurie verčia rotorių judėti.
- Rotorius: Besisukanti variklio dalis. Jame yra varinė ritė, kuri, kai maitinama, daro varinę ritę elektromagnetine.
- Komutatorius: Metalinis žiedas, užtikrinantis, kad rotorius nuolat suktųsi keičiant poliškumą kas pusę rotoriaus apsisukimo.
- Šepečiai: Stacionari dalis, pagaminta iš anglies, tiesiogiai prijungta prie maitinimo šaltinio gnybtų. Jie perduoda maitinimą į komutatoriaus žiedą, kuris tada įjungia rotorių.
Šepetinis variklis naudoja šepečius varikliui maitinti, leidžiant suktis ir rotoriui, ir komutatoriui. Rotorius sudarytas iš varinių apvijų, kurios, kai maitinamos, iš esmės tampa elektromagnetu.
Taigi, kas atsitiks, jei du magnetai suartės?
Na, priklausomai nuo magnetinių polių išsidėstymo, jie vienas kitą pritrauks arba atstums. Šlifuoto variklio tikslas yra panaudoti trauką ir atstūmimą varikliui pasukti. Čia komutatorius tampa naudingas.
Komutatorius yra metalinis žiedas rotoriaus centre, kuris perjungia rotoriaus magnetinį polių kas 180 laipsnių. Tai veiksmingai užtikrina, kad rotoriaus magnetinis polius visada sutampa su tuo pačiu statoriaus magnetiniu poliumi, sukeldamas atstūmimą.
Rezultatas? Nuolatinis mechaniniai sukimai turi pakankamai jėgos maišytuvui (arba bet kam, kas naudoja šepetinį variklį) maitinti.
Variklio dizainas be šepetėlių
Varikliai be šepetėlių pradėjo populiarėti devintajame dešimtmetyje, kai tranzistoriai tapo labiau paplitę elektronikoje. Turėdami lengvai prieinamą kietojo kūno komponentai suvaidino svarbų vaidmenį gaminant variklius be šepetėlių, taikomus elektriniams įrankiams, buitinei technikai ir elektronikai. Dėl sudėtingos, bet efektyvios konstrukcijos bešepetėliams varikliams suteikiamas didesnis sukimo momentas nei jų šepetėliams.
Variklio konstrukcijoje be šepetėlių yra keletas pagrindinių dalių. Jie apimtų:
- Statorius: Nejudanti variklio dalis. Jame yra keletas varinių ritinių, kurios, kai maitinamos, tampa aktyviu magnetu.
- Rotorius: Besisukanti variklio dalis. Jame yra nuolatiniai magnetai, kurie sukasi dėl elektromagnetinio lauko tarp statoriaus ir rotoriaus.
- Hall efekto jutiklis: Jutiklis, kuris nustato, kurios ritės yra įjungtos, o kurios ne.
- Valdymo grandinė: Elektroninė grandinė, skirta nuspręsti, kurioms statoriaus viduje esančioms ritėms įjungti energiją.
Kaip rodo pavadinimas, varikliuose be šepetėlių varikliui maitinti nenaudojami šepečiai. Varikliai be šepetėlių taip pat neturi srovę maitinančių komutatorių. Vietoj to, jis naudoja salės efekto jutiklį ir valdymo grandinę, kad užtikrintų, jog priešingi statoriaus ir rotoriaus magnetiniai poliai visada išsilygintų. Kitas dalykas, kurį pastebėsite, yra tai, kad statoriuje yra varinės apvijos, o rotoriuje - nuolatiniai magnetai.
Variklis be šepetėlių iš esmės veikia taip pat, kaip ir šepečiu varomas variklis: naudojant magnetinių polių skirtumus rotoriaus judėjimui, sukuriant sukimąsi ir sukimo momentą.
Bet kaip varinės apvijos gali gauti energijos be šepečių ir komutatorių?
Paprasta, jūs darote varines apvijas stacionarias. Nebereikia šepečių su stacionariomis varinėmis apvijomis, nes galite tiesiogiai maitinti rites per laidus.
Kalbant apie komutatorius, variklis be šepetėlių naudoja salės efekto jutiklį ir valdymo grandinę. Holo jutiklis yra plokščias apskritas jutiklis, esantis šalia varinių statoriaus apvijų. Kadangi statoriuje yra kelios ritės, salės jutiklis gali nustatyti, ar viena iš šių ritių yra įjungta, ar ne.
Pagaminta naudojant Sketchup
Tada jutiklis pateikia savo rodmenis valdymo grandinei ir nusprendžia, kurias rites įjungti. Taigi, jei rotoriaus nuolatiniai magnetai priartės prie traukiančių magnetinių polių, valdymo grandinė nustos maitinti šias rites ir įjungs kitą ritę, kuri pritraukia rotoriaus nuolatinius magnetus. Valdymo grandinė taip pat įjungs ritinius prieš nuolatinius magnetus, sukeldama atstūmimą ir dar labiau padidindama sukimosi momentą.
Šepečių ir bešepetėlių variklių privalumai ir trūkumai
Dėl variklių konstrukcijos skirtumų tiek šepetiniai, tiek bešepetiniai varikliai turės privalumų ir trūkumų. Pateikiame lentelę, kuri padės suprasti jų stipriąsias ir silpnąsias puses:
| Gyvenimo trukmė | Trumpas | Ilgai |
| Pagreitis | Vidutinis | Aukštas |
| Efektyvumas | Vidutinis | Aukštas |
| Sukimo momentas | Vidutinis | Aukštas |
| Akustika | Triukšmingas | Tyliai |
| Kaina | Nebrangus | Brangus (su valdymo grandine) |
Ar turėtumėte nusipirkti aparatinę įrangą su šepečiu ar be šepetėlių varikliu?
Kaip matote lentelėje, varikliai be šepetėlių yra geresni visais atžvilgiais (išskyrus kainą) nei jų šepetėliai. Jie užtikrina didesnį sukimo momentą, greitesnį pagreitį, mažesnį triukšmą ir didesnį efektyvumą bei yra patvaresni.
Taigi, kai turite galimybę nusipirkti naują elektrinį įrankį, virtuvės prietaisą, droną ar bet ką, kam reikia variklio, dažniausiai yra geresnis pasirinkimas daiktų su varikliu be šepetėlių.
kaip padaryti foną jūsų fone
Taigi ar šepečiu varomi varikliai turėtų būti pasenę?
Gerai ne. Ypač todėl, kad variklis be šepetėlių (plius valdymo grandinė) kainuos žymiai brangiau nei prekė su šepečiu varikliu. Ir nors variklis be šepetėlių yra geresnis nei jo šepečiu varomas variklis, tai nereiškia, kad variklis su šepečiu yra blogas. Tiesą sakant, šepečiu varomas variklis yra labai geras. Su šepetėliu varikliu galite atlikti tas pačias užduotis, kaip ir žmonės su varikliu be šepetėlių.
Apskritai varikliai be šepetėlių yra idealūs varikliai jūsų įrankių ir įrangos viduje. Tačiau taip pat yra situacijų, kai galbūt norėsite naudoti šepetinius variklius. Šios situacijos apimtų:
- Kai variklis naudojamas trumpam laikui (pvz., maišytuvas, elektrinės sėdynės ir priekinio stiklo valytuvai)
- Kai įrankis/prietaisas praverčia vos kelis kartus per metus
- Kai užduočiai atlikti nereikia didelio sukimo momento (pvz., žaislai, ventiliacijos angos)
- Ekstremaliomis eksploatavimo sąlygomis. Šlifuotiems varikliams nereikia jutiklių ar valdymo grandinių, kurie gali sugesti esant ekstremalioms oro sąlygoms
Sumanūs pirkimai
Dabar, kai supratote skirtumą tarp variklių su šepetėliu ir be šepetėlių, tikimės, kad bus lengviau protingai apsipirkti perkant virtuvės prietaisus, įrankius ir įrangą. Tai taip pat turėtų paaiškinti, kodėl kai kurios prekės yra brangesnės nei jų analogai, nors jos yra to paties prekės ženklo, turi tas pačias savybes ir naudoja tą patį formos faktorių. Atminkite, kad vien todėl, kad galite nusipirkti aukščiausios kokybės prekę naudodami variklį be šepetėlių, ne visada reiškia, kad tai yra protingas dalykas.