Różnica między silnikami szczotkowanymi a silnikami bezszczotkowymi

Silniki DC szczotkowane istnieją od końca XIX wieku, głównie używane do żuraw, napędu elektrycznego i stalowych młynów. Ale ostatnio zostały wyparte przez ich bezszczotkowe odpowiedniki. Każdy ekspert powinien zrozumieć różnicę między silnikami szczotkowanymi i bezszczotkowymi.

Jak sama nazwa wskazuje, to oczywiście pędzle, ale jest w tym coś więcej, niż się wydaje. Cóż, oba są zasadniczo takie same, jeśli chodzi o to, jak działają. Chociaż zasada, jak działają w środku, jest taka sama, różnią się głównie w sposobie kierowania prądu elektrycznego do elektromagnetów, utrzymując odpychanie/przyciąganie elektromotyw.

Chociaż to pędzle, które działają cała praca, wiele osób nie dostanie tego, co dokładnie oznaczają pędzle. Rzućmy okiem i zrozumiemy różnicę między tym samym.

Co to jest szczotkowany silnik DC?

Silniki DC szczotkowane to jeden z najprostszych rodzajów silników DC używanych od późnych lat 1800. Zazwyczaj składa się z pary stałych magnesów jako „stojana” i cewki silnikowej jako „wirnik” podłączony do komutatora.

Magnesy trwałe są zawsze zamontowane na stojanie, a przewodniki niszczące bieżące są zawsze znajdujące się na części obrotowej. Są one praktycznie zasilane przez stałe źródło zasilania prądu, a prąd jest przenoszony do cewek przez metalowe szczotki, które obracają się wraz z wirnikiem. Chociaż są dość wydajne, ale wymagają okresowej konserwacji pędzli.

Co to jest bezszczotkowy silnik prądu stałego?

Bezszczotkowe silniki DC nie wykorzystują komutacji w celu regulacji prądu przepływu wewnątrz cewek; Zamiast tego są zasilane przez źródło elektryczne prądu stałego za pomocą zintegrowanego zasilacza przełączającego, który wytwarza sygnał elektryczny AC, powodując napęd silnikowy.

W przeciwieństwie do silników szczotkowanych, magnesy stałe są zawsze przymocowane do wirnik. To, co zostało zrobione z szczotkami w silnikach szczotkowanych mechanicznie, jest praktycznie wykonywane przez elektronikę bezszczotkowania kontrolera prądu stałego.

Różnica między silnikami szczotkowanymi i bezszczotkowymi

Podstawy szczotkowanego vs. Bezszczotkowe silniki

Zarówno szczotkowane, jak i bezszczotkowe silniki DC są zasadniczo takie same, jeśli chodzi o zasadę pracy.

Różnica polega głównie na wydajności, a według wydajności oznacza całkowitą moc stosowaną przez silnik, który jest przekształcony w siłę obrotową, jest tracona na ciepło.

Szczotkowany silnik DC jest jednym z najprostszych rodzajów silnika, które działają na stałym prądu źródłowi zasilania, w którym szczotki wewnątrz silnika dostarczają prąd do uzwojeń poprzez tworzenie pól magnetycznych, które utrzymują obracanie wirnika.

Bezszczotkowe silniki, znane również jako silniki synchroniczne, brakuje pędzli i poruszają się elektronicznie. Zamiast używać szczotek, silnik wykorzystuje obwody sterujące.

Konstrukcja silników szczotkowanych i bezszczotkowych

Główna różnica polega na nazwie. Bezszczotkowe silniki DC nie używają żadnego z bieżących komutatorów do dostarczania prądu, podczas gdy szczotkowany silnik prądu stałego używa szczotek do naładowania komutatora, który w rzeczywistości dostarcza prąd do silnika.

Typowy szczotkowany silnik DC składa się z wirnika (twornika), szczotek, komutatora, magnesu złożonego. Bezszczotkowy silnik DC ma stojan i wirnik, w którym montowane są magnesy stałe. Stojan jest rany sekwencją cewek.

W silnikach szczotkowanych uzwojenia są na wirniku, podczas gdy są na stojanie w bezszczotkowym silnikach.

Działanie z szczotkowanym vs. Bezszczotkowe silniki

Silniki szczotkowane używają mechanicznego komutacji uzwojeń przez szczotki zamiast sterowania do przełączania prądu w uzwojeniach. Szczotki ładują komutator odwrotnie w polaryzacji na stały magnes, powodując obrót twornika. Kiedy te uzwojenia są energetyzowane, wytwarzają pole magnetyczne, którego przyciąganie i odpychanie utrzymują obracanie wirnika. Gdy wirnik się obraca, uzwojenia są stale energetyzowane w innej sekwencji, aby wirnik obracał się w złożonym stojanie.

Przeciwnie, bezszczotkowe silniki prądu stałego użyj stałego magnesu jako ich zewnętrznego wirnika. W przeciwieństwie do silników szczotkowanych, zużywają komunikację elektryczną do przekształcania energii elektrycznej na energię mechaniczną.

Zastosowania szczotkowanego vs. Bezszczotkowe silniki

Oba można znaleźć w szerokiej gamie aplikacji. Motorami DC Smuran DC znajdują się głównie w urządzeniach gospodarstw domowych i samochodach. Silniki szczotkowane są nadal używane do celów przemysłowych zarówno do niskiej, jak i dużej mocy, stałej i zmiennej prędkości elektrycznej.

Nadal są używane do maszyn papierowych, dźwigów, napędu elektrycznego, maszyn do szycia, elektronów i stalowych młynów. Bezszczotkowe silniki, dzięki ich niezawodności i długowieczności, rozszerzyły się na wiele aplikacji. Są one przede wszystkim stosowane w uruchomieniu, serwo i pozycjonowaniu i zastosowaniach o zmiennej prędkości, głównie w procesach przemysłowych lub produkcyjnych.

Dodatkowo są one używane w niektórych elektronarzędziach i pojazdach elektrycznych nowej generacji, a nawet podwodne mapowanie do zastosowań morskich.

Szczotkowane vs. Bezszczotkowe silniki DC: wykres porównawczy

Podsumowanie szczotkowanego vs. Bezszczotkowe silniki

Chociaż zarówno szczotkowane, jak i bezszczotkowe silniki DC są zasadniczo takie same, pod względem pracy różnica jest dość subtelna.

Jak sama nazwa wskazuje, silniki szczotkowane używają szczotek metalicznych do dostarczania prądu do uzwojeń silnika, podczas gdy silniki bezszczotkowe nie mają pędzli; Zamiast tego zatrudniają obwody kontrolne zamiast używać szczotek. Ale to nie czyni ich mniej wydajnymi niż ich szczotkowane odpowiedniki.

W rzeczywistości silniki bezszczotkowe są bardziej wydajne w przekształcaniu energii elektrycznej w energię mechaniczną i nie wymagają regularnej konserwacji z powodu braku szczotek, a także skutecznie działają przy wszystkich prędkościach z mniejszą liczbą hałasu.

Ponadto komponenty są bardziej wydajne, ponieważ nie ma znaczącej straty mocy między szczotkami, która odpowiada za lepsze rozpraszanie ciepła.