Kuinka harjattu tasavirtamoottori toimii? Mikroharjattujen moottoreiden suunnitteluopas

Harjatun tasavirtamoottorin toimintaperiaate: lyhyt vastaus

Paina akkuruuvitaltan liipaisinta ja pieni harjattu tasavirtasähkömoottori kehittää vääntömomentin lähes välittömästi. Tämä nopea reagointi yhdistettynä edullisiin kustannuksiin ja yksinkertaiseen nopeuden säätöön on syy, miksi harjattuja moottoreita esiintyy edelleen niin monissa jokapäiväisissä tuotteissa.

Toimintaperiaate mahtuu yhteen kappaleeseen. Sähkövirta tulee kahden hiiliharjan kautta, jotka liukuvat akselille asennetun segmentoidun kuparikommutaattorin päällä. Kommutaattori syöttää virran roottoriin kelattuihin keloihin. Nämä kelat synnyttävät magneettikentän, joka on vuorovaikutuksessa staattorin kestomagneettikentän kanssa luoden pyörimisen. Juuri ennen kuin roottori kohdistuu staattorikentän kanssa, kommutaattorisegmentit vaihtavat kosketuksen harjoihin ja kääntävät virran suunnan käämeissä. Tämä kääntäminen, jota kutsutaan kommutaatioksi, työntää roottorin kuolleen kohdan ohi ja pitää sen pyörimässä samaan suuntaan.

Jokainen mikroharjalla tasavirtamoottori, kompaktista 300-sarjasta Yuyao Hongyangin Micromotorissa valmistettuun suurempaan 900-sarjaan, toimii samalla sähkömekaanisella periaatteella.

Mikroharjatun tasavirtamoottorin pääkomponentit

Harjatussa DC-sähkömoottorissa on neljä toiminnallista osaa. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto jokaisesta osasta ja sen roolista; seuraavat kaksi alakohtaa selittävät yksityiskohdat, joilla on merkitystä vertailtaessa eri toimittajien moottoreita.

Staattori ja roottori: mistä vääntömomentti tulee

Kestomagneettiharjatussa moottorissa staattori käyttää kaarevia magneetteja luodakseen kiinteän kentän ilmaraon yli. Roottori on kentän sisällä. Kun virta kulkee roottorin käämien läpi, jokainen kela käyttäytyy kuin sähkömagneetti. Roottorikentän ja staattorikentän välinen vetovoima ja hylkäys tuottavat vääntömomentin akselille.

Kommutaattori ja harjat: mekaaninen kytkin

Kommutaattori erottaa harjatun moottorin kaikista muista tasavirtamoottorityypeistä. Roottorin pyöriessä eri kommutaattorisegmentit tulevat kosketuksiin kiinteiden harjojen kanssa. Vaihto tapahtuu kulma-asennossa, jossa kela on samassa tasossa staattorikentän kanssa, mikä on kohta, jossa vääntömomentti muuten putoaisi nollaan. Harja-kommutaattori-pari toimii siten kiertokytkimenä, joka on synkronoitu roottorin asennon kanssa, ilman ulkoista anturia tai ohjainpiiriä.

Askel askeleelta: Kuinka harjattu tasavirtamoottori pyörii

Jos haluat nähdä sarjan selvästi, kuvittele yksinkertainen kaksinapainen moottori. Sarja toistuu kahdesti kierrosta kohti, koska jokainen kelapari vaihtuu puolen kierroksen välein.

1. Tasajännite syötetään kahteen napaan, jotka on kytketty harjoihin.
2. Positiivinen harja koskettaa kommutaattorisegmenttiä ja virta kulkee roottorin käämiin; negatiivinen harja päättää piirin.
3. Käämityksen virta muodostaa magneettisen akselin roottoriin. Koska staattorimagneetit ovat kiinteitä, magneettiset voimat pyörittävät roottoria kohti linjausta staattorikentän kanssa.
4. Kohdistuskohdassa kommutaattorisegmentit kulkevat harjojen alta ja virran suunta käämissä kääntyy. Roottorin magneettinen napaisuus kääntyy, joten pysähtymisen sijaan roottori työnnetään kuolleen kohdan ohi ja jatkaa pyörimistä.
5. Sarja toistuu tuottaen jatkuvan pyörimisen niin kauan kuin tasavirtaa syötetään.

Tästä suunnittelusta seuraa kaksi seurausta. Ensinnäkin moottorin kommutointiin ei tarvita elektronista säädintä; harjat tekevät sen mekaanisesti. Toiseksi pyörivät käämit synnyttävät sähkömotorisen takavoiman, joka vastustaa syöttöjännitettä. Takaosan EMF kasvaa nopeuden mukana, minkä vuoksi vapaasti pyörivä moottori kuluttaa vähän virtaa, kun taas pysähtynyt moottori käyttää maksimivirtaa.

Vääntömomentti, nopeus ja jumitilanne

Useimmat mikromoottorin valmistajaan ottavat insinöörit haluavat samaa: moottoria, joka sopii käytettävissä olevaan tilaan ja tuottaa oikean vääntömomentin oikealla nopeudella ilman ylikuumenemista.

Kaksi suhdetta määrittelevät harjatun tasavirtamoottorin käyttäytymisen. Vääntömomentti on verrannollinen ankkurivirtaan ja staattorin magneettivuon. Nopeus on verrannollinen ankkuriin syötettyyn jännitteeseen, josta on vähennetty jännitteen pudotus käämivastuksen yli. Selkeällä kielellä, kuormita akselia ja moottori hidastuu ja kuluttaa enemmän virtaa; Nosta jännitettä ja moottori kiihtyy samalla kun vääntömomentti pysyy suunnilleen lineaarisesti virran kanssa.

Nämä suhteet osoittavat myös, missä riskit ovat. Moottori, joka käy alle sen kuormituksen, on turvallinen. Moottori, joka käy yli nimellisarvonsa tai pysähtyy, voi ylikuumentaa käämin eristystä, vahingoittaa kommutaattoria ja demagnetoida staattorin magneetit. Nimellismomentilla ja vastaavalla nimellisvirralla on enemmän merkitystä kuin tyhjäkäynnillä, kun valitset moottorin.

Ilmaa liikkuvat tuotteet kuvaavat kompromissia. Tuulettimen juoksupyörä aiheuttaa kuormituksen, joka nousee nopeuden mukana; jos moottorista puuttuu vääntömomenttimarginaali toimintapisteessä, juoksupyörä hidastuu ja virta nousee. The RS360, suuri vääntömomentti harjattu tasavirtamoottori puhaltimille on esimerkki moottorista, joka on tarkoituksella kierretty ja magnetoitu kyseiselle kuormituskuviolle, mikä antaa juoksupyörälle riittävästi liikkumavaraa ilman, että käämivirta työntyy vaara-alueelle.

Tukkumyynti mikroharjalla tasavirtamoottori pumpputoimittajille, tehdas Kuten Kiinan mikrotasavirtamoottori pumpputoimittajille ja RS-360 Small Brush -tasavirtamoottori ilmapumpputehtaalle, Yuyao Hongyang Micromotor Co., Ltd. pois... Näytä tuote →

Harjattu vs. harjaton: mitä vertailu tarkoittaa

Jokainen, joka ostaa mikrotasavirtamoottoreita, näkee harjattomia vaihtoehtoja, eikä valinta ole aina ilmeinen. Alla olevassa taulukossa verrataan tekijöitä, jotka vaikuttavat tuotteen hintaan, luotettavuuteen ja käyttökokemukseen.

Johtopäätös on käytännöllinen, ei teoreettinen. Jos tuotteessasi on ajoittainen käyttöjakso, se toimii alhaisella jännitteellä ja kilpailee hinnasta, harjattu moottori on yleensä parempi suunnitteluvaihtoehto. Jos moottori käy tuntikausia joka päivä ja tehokkuus on myyntiargumentti, harjattomasta tulee houkutteleva. Siksi valmistajat pitävät molemmat teknologiat valikoimassaan, ja vastaus riippuu enemmän kuormitusprofiilista kuin muodista.

Kodinkoneissa, joissa käyttäjät istuvat tuotteen lähellä, harjamelu synnyttää nopeasti valituksia. The RS380SL mykistetty harjattu tasavirtamoottori kotikäyttöön on hiljainen muunnelma, joka on rakennettu sellaiseen ympäristöön, jossa muutaman desibelin harjaääni ratkaisee, tuntuuko tuote ensiluokkaiselta vai halvalta.

Tukkumyynti mikroharjattu PMDC-moottori kahvinkeittimille, tehdas Yuyao Hongyang Micromotor Co., Ltd. on Kiinan mikro-PMDC-moottorien toimittaja ja RS-380SL-harjattu PMDC-moottori kahvinkeittimille, poistamme... Näytä tuote →

Harjatun tasavirtamoottorin valitseminen tuotteellesi

Koska mikroharjattu moottori on aina osa suurempaa järjestelmää, valinta alkaa kuormasta, ei moottoriluettelosta. Kolme sovellusmallia kannattaa tunnistaa.

Moottorin sovittaminen kuormaan

Sähkötyökalut, kuten sähköiset ruuvimeisselit tarvitsevat suuren vääntömomentin alhaisella nopeudella ja sietävät lyhyitä ylikuormituksia; harjatun moottorin suuri käynnistysmomentti on juuri oikea ominaisuus. Kotitaloustuotteet mm robottipölynimurit tarvitsevat kompaktin koon, kohtuullisen käyttöiän ja alhaisen melutason, joten harjalaatu ja kommutaattorin viimeistely ovat yhtä tärkeitä kuin magneettinen perusrakenne. Automaattiset laitteet, kuten myyntiautomaatit toimii pitkiä käyttöjaksoja, ja virrankulutus ja lämmön haihtumista päättävät, kestääkö moottori tiiviissä kotelossa.

Mikromoottorin tarkistaminen ennen tilauksia

Kun sinulla on luettelo, joka sopii mekaaniseen kirjekuoriisi, tarkista nämä näytteiden parametrit ennen tilauksen tekemistä:

• Nimellisjännite ja virrankulutus nimelliskuormalla. 20 prosentin ero virrassa näytteiden välillä osoittaa käämin tai magneetin epäjohdonmukaisuutta.
• Nopeus ilman kuormaa, nimellisnopeus ja jumitusmomentti. Vertaa niitä kuormituskäyrään, ei vain datalehteen.
• Akustinen melu, ilmoitettu dB(A). Kodinkoneille tämä on ensisijainen erittely; mekaanisesti täydellinen mutta kuuluva moottori epäonnistuu tuotearvioinnissa.
• Käyttöikä tunteina, testattu samalla käyttöjaksolla, jota aiot käyttää. Jatkuvaan käyttöön suunniteltu moottori voi epäonnistua nopeasti aggressiivisen käynnistys-pysäytyssarjan aikana.
• Materiaalin yhteensopivuus kohdemarkkinoillasi. Mikromoottorien ostajat vaativat rutiininomaisesti ISO 9001 -valmistusta, RoHS- ja REACH-vaatimustenmukaisuutta.
• Akselin ja terminaalin räätälöinti. Litteä akseli, hammaspyörä, johdinpituus ja liitintyyppi tekevät usein eron pudotusmoottorin ja mukautetun muunnelman välillä.

Kahvinkeittimet ovat hyvä esimerkki siitä, miksi tuotekohtaisella suunnittelulla on merkitystä. Kone käynnistyy ja sammuu monta kertaa päivässä, ja käyttäjät huomaavat moottorin tärinän ja napsautuksen. The RS550SL sileä harjattu tasavirtamoottori kahvinkeittimiin kohdistaa juuri tähän profiiliin alhaisella tärinäkäytöllä ja tasaisella käynnistyskäyttäytymisellä.

Tukkumyynti RS-550SL Low Noise Harja tasavirtamoottori paperisilppurien toimittajille, Facto Yuyao Hongyang Micromotor Co., Ltd. on Kiinan tukkutason RS-550SL-tasavirtamoottori paperisilppurien toimittajille ja tehtaalle, lisätietoja... Näytä tuote →

Yuyao Hongyang Micromotor on valmistanut mikroharjaisia tasavirtamoottoreita vuodesta 1988 300-, 500-, 700-, 800- ja 900-sarjoissa, joiden vuotuinen kapasiteetti on yli 10 miljoonaa yksikköä. Mitä tahansa toimittajaa arvioitkin, pyydä testitietoja vääntömomentti-nopeuskäyristä, akustisesta melusta ja kestävyydestä. Vastaukset kertovat enemmän valmistusprosessista kuin mikään mainoskuvaus.