كيف تعمل المحركات المصقولة؟ شرح المبدل والفرش ومنحنى عزم الدوران

الإجابة المختصرة: ينعكس تيار الملف عندما يدور

A محرك نحى يحتوي على جزأين مغناطيسيين ومفتاح دوار واحد. المجال ثابت، ويتم إنتاجه بواسطة مغناطيس دائم في السكن أو عن طريق ملف حقل منفصل. توضع ملفات العمل في عضو الإنتاج، ملفوفة حول قلب حديدي مثبت على العمود ويكون حرًا في الدوران.

يصل التيار المباشر إلى تلك الملفات من خلال الفرش. تضغط كل فرشاة على المبدل، وهو عبارة عن أسطوانة مكونة من قطع نحاسية معزولة. يدخل التيار عن طريق الفرشاة الموجبة، ويعبر إلى الجزء الموجود تحته، وينتقل عبر ملف عضوي واحد، ويغادر عبر الجزء والفرشاة المقابلة. نظرًا لأن هذا الملف يحمل الآن تيارًا داخل مجال مغناطيسي، فإن كل جانب منه يشعر بقوة في زوايا قائمة لكل من المجال والتيار، وتؤثر القوتان على الجانبين المتقابلين من العمود. يتحول المحرك.

المهم هو أن الملف ذو التيار الثابت سوف يتأرجح في محاذاة مع المجال ويتوقف عند هذا الحد. العاكس يمنع ذلك. أثناء دوران عضو الإنتاج، تنزلق كل فرشاة من قطعة إلى أخرى، مما يعكس التيار في هذا الملف أثناء عبوره المستوى المحايد. تنقلب قطبية الملف، وبالتالي تستمر القوة في دفع الجزء المتحرك بنفس الطريقة. بالنسبة لكل ملف، يحدث هذا الانعكاس مرتين في كل دورة، ويتم تحديد التوقيت من خلال الهندسة وحدها: عرض القطعة وعرض الفرشاة وموضع الفرشاة.

ما يفعله كل جزء، وما هي الأعراض التي تشير إليه

عندما يكون أداء المحرك المصقول ضعيفًا، عادةً ما يقع الخلل في واحد من خمسة أماكن، ويترك كل مكان بصمة مختلفة.

سطح التلامس مهم بقدر أهمية الأجزاء نفسها. يظل الفيلم الرقيق والمظلم الموجود على جهاز العاكس منخفضًا؛ عادةً ما يعني النحاس الجاف اللامع أن درجة الفرشاة شديدة الكشط، أو أن المحرك يعمل بخفة شديدة لفترات طويلة.

لماذا ينعكس التيار مرتين في كل ثورة؟

1. يدخل تيار العرض من خلال الفرشاة الإيجابية إلى الجزء الملامس لها.
2. يقوم هذا الجزء بتوجيه التيار من خلال ملف عضوي واحد، والذي يصبح مغناطيسًا كهربائيًا له طرف شمالي وجنوبي.
3. يتم صد نهايته الشمالية من قبل القطب الشمالي للجزء الثابت وتنجذب إلى القطب الجنوبي للجزء الثابت، لذلك يدور عضو الإنتاج.
4. في المستوى المحايد، تعبر الفرشاة الفجوة المعزولة بين الأجزاء، ويتم قطع التيار الواصل إلى ذلك الملف لفترة وجيزة.
5. يتولى الجزء التالي المهمة، ويتم الآن عكس اتجاه التيار عبر الملف.
6. لقد تم تبديل أقطاب الملف، وبالتالي تستمر القوة في الدفع في نفس اتجاه الدوران بدلاً من كبح العمود.

المحرك المصقول عبارة عن مفتاح دوار به مغناطيس مثبت حوله. غبار الفرشاة، وعمر الفرشاة، وضوضاء التردد اللاسلكي، والسقف العملي للسرعة كلها تأتي من هذا المفتاح، وكذلك السعر المنخفض.

الخطوة الرابعة هي حيث يذهب الجهد الهندسي. خلال فترة الانقطاع القصيرة، تحاول محاثة الملف الحفاظ على تدفق التيار، ويجب أن تذهب تلك الطاقة إلى مكان ما: قوس صغير عند وجه الفرشاة، أو حرارة قليلة، أو ارتفاع الجهد الذي يمتصه مكثف القمع. يتم اختيار درجة الفرشاة وضغط الزنبرك وتباعد الأجزاء للحفاظ على القوس صغيرًا بما يكفي للبقاء على قيد الحياة لآلاف الساعات.

السرعة وعزم الدوران وEMF الخلفي: قراءة الأرقام بشكل صحيح

الملف الدوار داخل المجال المغناطيسي هو أيضًا مولد. الجهد الذي ينتجه يعارض العرض ويسمى EMF، وينمو بسرعة. من السهل أن نرى الحساب.

خذ محركًا مصقولًا بجهد 12 فولتًا بمقاومة حديدية تبلغ 1.2 أوم. في اللحظة التي يغلق فيها المفتاح، يكون العضو الدوار ثابتًا، ويكون المجال الكهرومغناطيسي الخلفي صفرًا ويمكن للملف سحب حوالي 10 أمبير. بعد جزء من الثانية، عند تشغيله بالقرب من 3000 دورة في الدقيقة، قد يرتفع المجال الكهرومغناطيسي الخلفي إلى 10.5 فولت تقريبًا، مما يترك 1.5 فولت فقط عبر المقاومة، أو حوالي 1.25 أمبير. تيار البداية والتيار الجاري هما كميات مختلفة، وحجم العرض على شكل التشغيل وحده سيتحول إلى اللون البني في كل بداية.

• يتم قياس سرعة التشغيل الحر بدون وجود أي شيء على العمود؛ عادةً ما تكون السرعة المذكورة في صفحة الكتالوج هي القيمة عند التحميل المقدر، وهي أقل.
• التسامح حقيقي. يعد وجود نافذة زائد أو ناقص 10 بالمائة على سرعة عدم التحميل أمرًا طبيعيًا، ويؤدي إلى تغيير تدفق الهواء وسحب التيار والضوضاء في الجهاز النهائي.
• عزم الدوران المتوقف هو رقم الذروة لبضع ثوان على الأكثر. إنه مفيد لتحديد حجم المصهر، وليس لوصف الخدمة المستمرة.

حيث لا تزال المحركات المصقولة تفوز في تصميم الأجهزة

يوفر التبديل الخالي من الإلكترونيات مجموعة محددة من المزايا، ولا تزال هذه المزايا مهمة في المنتجات الحساسة من حيث التكلفة:

• أقل تكلفة للوحدة لكل واط من قوة العمود، خاصة بين 5 وات و150 وات.
• عزم دوران موثوق لبدء التشغيل؛ يسحب المحرك بقوة من سرعة الصفر بدون وحدة تحكم.
• التحكم في السرعة بمرحلة PWM واحدة أو مقاومة متسلسلة أو مصدر متغير.
• تغيير الاتجاه عن طريق تبديل اثنين من الخيوط.
• سلوك رشيق عندما يتدلى جهد البطارية.

يحافظ هذا المزيج على المحركات المصقولة في مراوح التبريد المكتبية، ومبردات الهواء التبخيرية، وسخانات المروحة الصغيرة، وشفاطات المطبخ ذات القيمة العالية، ومضخات المياه، وقائمة طويلة من ملحقات السيارات.

عادةً ما يقوم صانعو الأجهزة التي تقارن محركات حركة الهواء بتقييم كلا النوعين قبل قفل التصميم. على سبيل المثال، أصبحت الآن مبردات الحمل القسري ومراوح سطح المكتب لديها بدائل للتيار المستمر تعمل بسرعات متغيرة.

تآكل الفرشاة والحرارة والضوضاء الكهربائية: المقايضات الصادقة

إن عمر الفرشاة هو أول شيء يجب قياسه، لأنه يحدد وعد الصيانة الذي يمكنك تقديمه. عادة ما تدوم فرش الكربون الصغيرة في المحركات المخصصة للأجهزة ما بين 500 إلى 2000 ساعة تشغيل، والنطاق واسع لسبب وجيه: المحرك الذي يبدأ ويتوقف طوال اليوم يتآكل بشكل أسرع من المحرك الذي يعمل بشكل مستمر، لأن الكثير من فقدان الفرشاة يحدث في قوس البداية.

الحرارة هي المسألة الثانية. تظهر الضياعات في النحاس وفي الحديد وفي وجه الفرشاة، ويكون للدوار أسوأ طريق إلى الهواء الخارجي. إن فئة العزل المتعرجة، وليس درجة حرارة الغلاف، هي التي تحدد الحد الحقيقي للخدمة المستمرة. الضوضاء الكهربائية هي الثالثة: كل قوس على وجه الفرشاة هو جهاز إرسال صغير عريض النطاق، ولهذا السبب غالبًا ما يتم شحن المحركات المصقولة بمكثفات قمع أو اختناقات مثبتة بالفعل.

تحديد محرك مصقول: قائمة مرجعية عملية للمشتري

يمكن لاثنين من الموردين أن يقتبسا "12 فولت، 3000 دورة في الدقيقة" وما زالا يقدمان محركات تتصرف بشكل مختلف في نفس الجهاز، لأنه تم ذكر رقم واحد عند عدم التحميل والآخر عند عزم دوران محدد. اطلب نقطة التحميل كتابيًا.

• الفولطية المقدرة، بالإضافة إلى النطاق الذي سيراه التطبيق بالفعل.
• سرعة عدم التحميل والتيار بدون تحميل.
• السرعة وعزم الدوران والتيار عند نقطة التشغيل المقصودة.
• عزم الدوران المماطلة، مع حد زمني للمدة التي يمكن الاحتفاظ بها.
• فرشاة هدف الحياة في ساعات في دورة العمل الحقيقية الخاصة بك.
• واجب مستمر أو متقطع، ويبدأ المتوقع في الساعة.
• فئة العزل والحد الأقصى لدرجة حرارة اللف.
• تم تجهيز مكونات القمع، ومعيار الانبعاثات التي تلبيها.
• قطر العمود، الطول والتسامح، بالإضافة إلى نمط الشفة والمسمار.
• الضوضاء الصوتية بوحدة dB(A) عند نقطة التحميل، على مسافة محددة.
• الشهادات المطلوبة في سوق الوجهة.

كما أنه يساعد على العمل مع أ مورد محرك كهربائي صغير الذي يتم إنشاؤه على رسم أو عينة بدلاً من شحن عناصر الكتالوج فقط، لأن ملليمترين من طول العمود أو درجة فرشاة مختلفة غالبًا ما يكون الفرق بين المحرك الذي يناسبه والآخر الذي لا يناسبه. كيف العاكس وتجميع الفرشاة يتصرف تحت الحمل الحقيقي يستحق المراجعة قبل التوقيع على الرسم.

ناعم أو بدون فرش: الاختيار دون ندم

يعود القرار عادةً إلى دورة العمل ومتطلبات التحكم بدلاً من الأداء الأولي.

تظهر تهوية المطبخ هذا التحول بوضوح: تعمل شفاطات المطبخ لفترات طويلة وغير منتظمة ويتم الحكم عليها على أساس الضوضاء عند السرعة المنخفضة، لذلك استحوذت محركات التيار المستمر ذات السرعة المتغيرة على حصة متزايدة من هذا السوق.