Rozdíl mezi kartáčovanými a bezkartáčovými motory

Kartáčované stejnosměrné motory fungují od konce 18. století, hlavně pro jeřáby, elektrický pohon a válcovací stolice pro ocel. Jejich kartáčové protějšky však byly v poslední době nahrazeny. Každý odborník by měl chápat rozdíl mezi kartáčovanými a bezkartáčovými motory.

Jak už název napovídá, jsou to samozřejmě kartáče, ale je jich víc, než se zdá. Pokud jde o to, jak fungují, jsou v zásadě stejné. Ačkoli princip, jak pracují uvnitř, je docela stejný, liší se hlavně ve způsobu, jakým je elektrický proud směrován do elektromagnetů, udržují si odpor / přitažlivost elektromotoru a nakonec způsobují, že se rotor dále otáčí.

Přestože jsou to kartáče, které fungují tak či onak, mnoho lidí nedostane to, co přesně znamenají. Pojďme se podívat na tyto dva a pochopit rozdíl mezi nimi.

Co je to kartáčovaný stejnosměrný motor?

Broušené stejnosměrné motory jsou jedním z nejjednodušších typů stejnosměrných motorů používaných od konce 18. století. Obvykle se skládá z páru permanentních magnetů jako „stator“ a motorové cívky jako „rotor“ připojené k komutátoru.

Na statoru jsou vždy namontovány permanentní magnety a vodiče pro vedení proudu jsou vždy umístěny na otočné části. Jsou prakticky poháněny zdrojem stejnosměrného proudu a proud je přenášen do cívek kovovými kartáči, které se otáčí spolu s rotorem. I když jsou poměrně efektivní, ale vyžadují pravidelnou údržbu kartáčů.

Co je to střídavý stejnosměrný motor?

Střídavé stejnosměrné motory nevyužívají komutaci k regulaci toku proudu uvnitř cívek; místo toho jsou napájeny stejnosměrným elektrickým zdrojem prostřednictvím integrovaného spínaného napájecího zdroje, který vytváří střídavý elektrický signál způsobující, že motor běží.

Na rozdíl od kartáčovaných motorů jsou permanentní magnety vždy připevněny k rotoru a vodiče nesoucí proud jsou umístěny na statoru. To, co se dělá s kartáči v kartáčovaných motorech mechanicky, se prakticky provádí pomocí elektroniky střídavého stejnosměrného ovladače.

Rozdíl mezi kartáčovanými a bezkartáčovými motory

Základy Brushed Vs. Střídavé motory

Stejnosměrné motory s kartáčem i bezkartáčem jsou v zásadě stejné, pokud jde o funkční princip.

Rozdíl je hlavně v účinnosti a účinností znamená, že celková energie spotřebovaná motorem, který je přeměněn na rotační sílu, je ztracena na teplo.

Kartáčovaný stejnosměrný motor je jedním z nejjednodušších typů motoru, který běží na zdroji stejnosměrného proudu, kde kartáče uvnitř motoru dodávají proud vinutí vytvářením magnetických polí, která udržuje rotaci rotoru.

Bezkartáčové motory, známé také jako synchronní motory, nemají kartáče a pohybují se elektronicky. Namísto použití kartáčů používá motor řídicí obvody.

Konstrukce kartáčovaných a střídavých motorů

Hlavní rozdíl spočívá v názvu. Střídavé stejnosměrné motory nepoužívají žádný z proudových komutátorů k dodávání proudu, zatímco kartáčovaný stejnosměrný motor používá kartáče k nabíjení komutátoru, který ve skutečnosti dodává proud do motoru.

Typický kartáčovaný stejnosměrný motor se skládá z rotoru (kotvy), kartáčů, komutátoru, magnetu a nápravy. Střídavý stejnosměrný motor má stator a rotor, na kterém jsou namontovány permanentní magnety. Stator je navinut s řadou cívek.

U kartáčovaných motorů jsou vinutí na rotoru, zatímco u kartáčových motorů jsou na statoru.

Práce Brushed Vs. Střídavé motory

Kartáčované motory používají mechanickou komutaci vinutí pomocí kartáčů namísto použití ovladače k ​​přepínání proudu ve vinutích. Kartáče nabijí komutátor inverzně polaritou k pevnému magnetu, což způsobí otáčení kotvy. Když jsou tato vinutí pod napětím, vytvářejí magnetické pole, jehož přitažlivost a odpudivost udržuje rotaci rotoru. Jak se rotor otáčí, vinutí jsou neustále napájena v jiném pořadí, aby se rotor otáčel uvnitř statoru.

Střídavé stejnosměrné motory naopak používají jako svůj vnější rotor permanentní magnet. Na rozdíl od kartáčovaných motorů používají elektrickou komutaci k přeměně elektrické energie na mechanickou energii.

Aplikace Brushed Vs. Střídavé motory

Oboje lze nalézt v široké škále aplikací. Kartáčované stejnosměrné motory se však vyskytují hlavně v domácích spotřebičích a v automobilech. Kartáčované motory se stále používají pro průmyslové účely jak pro elektrické pohony s nízkým, tak i vysokým výkonem, pro pevné a variabilní otáčky.

Stále se používají pro papírenské stroje, jeřáby, elektrický pohon, šicí stroje, elektrické nářadí a ocelárny. Bezkartáčové motory se díky své spolehlivosti a dlouhověkosti rozšířily do mnoha aplikací. Používají se především v aplikacích pro ovládání, servo, polohování a proměnnou rychlost, zejména pro průmyslové nebo výrobní procesy.

Kromě toho se používají v některých elektrických nástrojích a elektrických vozidlech nové generace, a dokonce i při podvodním mapování pro námořní aplikace.

Brushed vs. Brushless DC Motors: Srovnávací tabulka

Shrnutí Brushed Vs. Střídavé motory

Přestože jsou stejnosměrné i kartáčové i bezkartáčové stejnosměrné motory stejné, rozdíl je poměrně nepatrný.

Jak už název napovídá, kartáčované motory používají kovové kartáče k dodávání proudu do vinutí motoru, zatímco kartáčové motory nemají kartáče; místo toho využívají řídicí obvody namísto použití kartáčů. Ale to je neznamená, že jsou méně efektivní než jejich protějšky.

Ve skutečnosti jsou bezkomutátorové motory účinnější při přeměně elektrické energie na mechanickou energii a nevyžadují pravidelnou údržbu kvůli nedostatku kartáčů, navíc efektivně fungují při všech rychlostech s menším hlukem.

Komponenty jsou navíc účinnější, protože mezi kartáči nedochází k výrazným ztrátám energie, což přispívá k lepšímu odvádění tepla.