Miks kasutavad elektritööriistad (näiteks käsitrellid, nurklihvijad jne) harjadeta mootorite asemel harjaga mootoreid? Kui soovite aru saada, ei saa see ühe või kahe lausega tõesti selgeks.
Alalisvoolumootorid jagunevad harjaga mootoriteks ja harjadeta mootoriteks. Siin mainitud "hari" viitab süsinikharjadele. Kuidas süsinikhari välja näeb?
Miks on alalisvoolumootoritel vaja süsinikharju? Mis vahe on söeharjade olemasolul ja söeharjade puudumisel? Liigume edasi!
DC harja mootori põhimõte
Nagu on näidatud joonisel 1, on see alalisvoolu harjatud mootori konstruktsioonimudeli diagramm. Kaks fikseeritud heteroseksuaalset magnetit, keskele asetatakse mähis ja mähise kaks otsa on vastavalt ühendatud kahe poolringikujulise vaskrõngaga. Vase rõnga kaks otsa puutuvad kokku fikseeritud söeharjadega ja seejärel ühendatakse söeharjade kaks otsa vastavalt alalisvoolu toiteallikaga.
Pärast toiteallikaga ühendamist näidatakse voolutugevust noolega joonisel 1. Vastavalt vasakpoolsele reeglile mõjub kollane mähis vertikaalselt ülespoole suunatud elektromagnetilise jõuga; sinine mähis on allutatud vertikaalselt allapoole suunatud elektromagnetilisele jõule. Mootori rootor hakkab pärast 90 kraadi pööramist päripäeva pöörlema, nagu on näidatud joonisel 2:
Sel ajal on süsinikhari just kahe vaskrõnga vahelises pilus ja kogu mähise ahel puudub vool. Kuid inertsi mõjul jätkab rootor pöörlemist.
Kui rootor pöördub inertsi mõjul ülaltoodud asendisse, on pooli vool näidatud joonisel 3. Vasakpoolse reegli kohaselt mõjub sinine mähis vertikaalselt ülespoole suunatud elektromagnetilise jõuga; kollasele mähisele avaldab vertikaalselt allapoole suunatud elektromagnetjõud. Mootori rootor jätkab pärast 90 kraadi pööramist päripäeva pöörlemist, nagu on näidatud joonisel 4:
Sel ajal on süsinikhari just kahe vaskrõnga vahelises pilus ja kogu mähise ahel puudub vool. Kuid inertsi mõjul jätkab rootor pöörlemist. Seejärel korrake ülaltoodud samme ja tsükkel jätkub.
DC harjadeta mootor
Nagu on näidatud joonisel 5, on see alalisvoolu harjadeta mootori konstruktsioonimudeli diagramm. See koosneb staatorist ja rootorist, mille rootoril on paar magnetpoolust; staatorile on keritud palju mähiste komplekte ja joonisel on pooli 6 komplekti.
Kui suuname voolu staatori mähistele 2 ja 5, tekitavad mähised 2 ja 5 magnetvälja ja staator on samaväärne vardamagnetiga, kus 2 on S (lõunapoolus) ja 5 on N (põhjapoolus). poolus. Kuna samast soost magnetpoolused tõmbavad üksteist külge, pöörleb rootori N poolus pooli 2 asendisse ja rootori S poolus mähise 5 asendisse, nagu on näidatud joonisel 6.
Seejärel eemaldame staatori mähise voolu 2,5 ja seejärel suuname voolu staatori mähisele 3,6. Sel ajal tekitavad mähised 3 ja 6 magnetvälja ja staator on samaväärne vardamagnetiga, milles 3 on S (lõunapoolus) ja 6 on N (põhjapoolus). Kuna samast soost magnetpoolused tõmbavad üksteist külge, pöörleb rootori N poolus mähise 3 asendisse ja rootori S poolus mähise 6 asendisse, nagu on näidatud joonisel 7.
Samamoodi eemaldatakse staatoripoolide 3 ja 6 vool ning seejärel toidetakse staatori pooli 4 ja 1 vooluga. Sel ajal tekitavad mähised 4 ja 1 magnetvälja ja staator on samaväärne vardamagnetiga, kus 4 on S (lõunapoolus) ja 1 on N (põhjapoolus). Kuna vastassuunalised magnetpoolused tõmbavad üksteist, pöörleb rootori N poolus pooli 4 asendisse ja rootori S poolus pöörleb pooli 1 asendisse.
Siiani on mootor pool ringi keeranud...teine poolring on sama, mis eelmine põhimõte, seega ei hakka seda siin kordama. Harjadeta alalisvoolumootorit võime lihtsalt mõista kui eesli ees porgandi püüdmist, et eesel liiguks alati porgandi poole.
Niisiis, kuidas me saame erinevatel aegadel erinevatele mähistele täpseid voolusid toita? Selleks on vaja voolu kommutatsiooniahelat... Ma ei hakka siin detailidesse laskuma.
Eeliste ja puuduste võrdlus
DC-harjatud mootor: kiire käivitamine, õigeaegne pidurdamine, sujuv kiiruse reguleerimine, lihtne juhtimine, lihtne struktuur ja odav hind. Punkt on odav! odav hind! odav hind! Lisaks on sellel suur käivitusvool, suur pöördemoment (pöörlemisjõud) madalatel pööretel ja see suudab kanda suurt koormust.
Süsiharja ja kommutaatori vahelise hõõrdumise tõttu on harjatud alalisvoolumootor aga altid sädemetele, kuumusele, mürale, väliskeskkonna elektromagnetilistele häiretele ning sellel on madal efektiivsus ja lühike eluiga. Kuna söeharjad on kulumaterjalid, võivad need ebaõnnestuda ja need tuleb teatud aja möödudes välja vahetada.
DC harjadeta mootor: kuna alalisvoolu harjadeta mootor kõrvaldab süsinikharja, on sellel madal müratase, hooldus puudub, rikete määr on madal, pikk kasutusiga ning tööaeg ja pinge on suhteliselt stabiilsed ning raadioseadmete häired on väikesed. Aga see on kallis! Kallis! Kallis!
Elektritööriistad on igapäevaelus väga levinud tööriistad. Brände on mitut tüüpi ja konkurents on tihe. Kõik on hinna suhtes väga tundlikud. Lisaks peavad elektritööriistad kandma suurt koormust ja neil peab olema suur käivitusmoment, näiteks elektrilised käsitrellid ja lööktrellid. Vastasel juhul ei saa mootor puurimisel kergesti töötada, kuna puur on kinni jäänud.
Kujutage vaid ette, harjatud alalisvoolumootor on odav, sellel on suur käivitusmoment ja see suudab kanda suuri koormusi; kuigi harjadeta mootoril on madal rikete määr ja pikk kasutusiga, on see kallis ja selle käivitusmoment on palju madalam kui harjatud mootoril. Kui saaksite valida, siis kuidas valiksite? Ma arvan, et vastus on iseenesestmõistetav.
