DC Fırça Motoru Neden Tamamen Değiştirilmedi?

Fırçasız DC motorun doğuşundan bu yana "eski" fırçasız motor azalmaya başladı, ancak düşük maliyetli uygulamalar için hala güvenilir bir seçimdir.

Fırça motorunun ana yapısı, kinetik enerjiyi üretecek şekilde dönme torkunu elde etmek için dönen manyetik alan yoluyla stator artı rotor artı fırçadır. Fırça ve komütatör sürekli olarak sürtünmeyle temas halinde olup dönüşte iletken ve aktarıcı bir rol oynar. Kutup yönündeki atlama, daha sonra motor rotoru üzerindeki elektrik kontağına göre bağlanan bir kontağın sabit bir konumda hareket ettirilmesiyle gerçekleştirilir. Bu sabit temas genellikle grafitten yapılır. Bakır veya diğer metallerle karşılaştırıldığında grafit, büyük akım kısa devresi veya açık devre/başlatma sırasında döner kontakla birlikte kaynaşmaz veya kaynak yapmaz ve kontak genellikle yaylıdır, bu nedenle sürekli temas basıncı elde edilebilir. Fırçasız motorda, değiştirme işi kontrolördeki kontrol devresi (genellikle hall sensörü artı kontrolör ve daha ileri teknoloji manyetik kodlayıcıdır) tarafından tamamlanır. Fırçasız motorun ana yapısı rotor, stator, motor kontrolörü ve sensörden oluşur. Stator ve sensör motor mahfazasına sabitlenmiştir ve rotor, eksenel bir yatak vasıtasıyla motorun iç kısmına bağlanmıştır. Rotorun içinde, rotordaki ısıyı hava yoluyla boşaltmak için bir grup kalıcı mıknatıs ve eksenel erişim delikleri bulunmaktadır. Fırçasız motorun çalışması sırasında motor kontrol cihazı, sensör tarafından okunan potansiyel sinyalini rotordan alır ve buna göre rotorun konumunu ve hızını belirler. Daha sonra motor kontrolörü, rotordaki kalıcı mıknatıs ile statordaki sarım arasındaki manyetik alan etkileşimini harekete geçirmek için statordaki sarıma bir dizi akım sinyali gönderir. Bu etkileşim sayesinde fırçasız motor, elektrik enerjisini mekanik enerjiye dönüştürebilir ve karşılık gelen hız ve torku üretebilir.

Aslında, iki tür motorun kontrolü voltaj regülasyonudur, ancak fırçasız DC elektronik anahtarlama kullandığından, dijital kontrolün elde edilebilmesi gerekir ve fırça DC, karbon fırça anahtarlaması yoluyla silikon kontrolün kullanılmasıyla sağlanır. ve diğer geleneksel analog devreler nispeten basit bir şekilde kontrol edilebilir.

Fırçalı DC mikro motor, motorun içindeki rotora bağlanan, rotorun dönmesine ve makineyi sürmesine olanak tanıyan, dönen bir fırçaya sahip geleneksel bir motordur. Fırçasız motorun fırçası yoktur ve rotorun içinde ayrı bir manyetik kutup vardır. Fırçalı ve fırçasız hızlar da farklıdır. Fırça DC mikro motorunun hız düzenleme modu, fırça ile rotor arasındaki temas yüzeyinin boyutunu değiştirerek fırçanın konumunu değiştirmek ve ardından motorun hızını değiştirmektir. Hız düzenleme modu çok esnek değildir ve sistemin stabilitesini etkileyen çekirdek aşınmasını ve şekil bozukluğu sorunlarını gidermek kolaydır. Buna karşılık fırçasız motor daha fazla hız düzenleme moduna sahiptir. Fırçasız motorun kontrol sisteminde motorun akım ve gerilimi kontrol edilerek hız regülasyonu otomatik olarak kontrol edilebilmektedir. Fırçasız motorun içindeki rotor çok stabil olduğundan, yüksek hassasiyette hız kontrolü ve tork kontrolü sağlanabilmektedir. Ayrıca fırçasız motorun fırça çekirdeği değiştirme bakımına ihtiyacı yoktur, böylece üretim maliyetlerinden ve bakım maliyetlerinden tasarruf sağlanır.

Fırça motoru, birçok üst düzey motor arasında aşağıdaki mutlak avantajları her zaman korur:

1. Yapısı yalnızca bir rotora, bir statora ve bir grup fırçaya sahiptir, karmaşık bir mekanik yapıya ve kontrol devresine ihtiyaç duymaz ve üretim maliyeti nispeten düşüktür. Aynı zamanda, mevcut ana akımı örnek olarak ele alalım; teknoloji gelişiminin onlarca yıllık bir geçmişi var, teknoloji olgun ve araştırma ve geliştirme döngüsü de kısa. Bu olgun teknoloji, üretim işletmeleri için güvenli teknik garanti sağlar, bakımı kolaydır, bakım maliyetlerini ve arıza riskini azaltır. Üretilen ürünlerin performansı da giderek daha istikrarlı hale geliyor ve pazarda daha popüler hale geliyor. Nihayet, yıllar süren teknik birikim ve pratik deneyimin ardından performans nispeten istikrarlı ve mükemmel bir seviyeye ulaştı. Yeni teknolojilerin tanıtılması ve yenilenmesi, fırça motoru endüstrisinin gelişimini sürekli olarak teşvik etmekte ve ürünlerin kalitesini ve verimliliğini artırmaktadır.

2. Hızlı tepki hızı, yüksek başlangıç ​​torku, her şeyden önce rotor kısmı fırça ve güç bobininden oluşur. Akım bobinden geçtiğinde, fırçayı çeken ve rotorun dönmesine neden olan bir manyetik alan oluşur. Fırça ile bobin arasındaki sürtünme küçük olduğu için rotorun ataleti daha az olur ve hızlı tepki verir. İkincisi, başlatma sırasında akımın akışı kontrol edilebilir. Güç kaynağı açıldığında, akımın yönü ve boyutu değiştirilerek motorun başlangıç ​​torku kontrol edilebilir. Bu özellik ve kontrol modu, bazı özel uygulamaların ihtiyaçlarını karşılamak için çok kısa sürede yüksek tork başlatma elde edilmesini sağlar.

3. Sorunsuz çalışma, iyi başlangıç ​​ve frenleme etkisi. Hızı besleme voltajıyla ayarlanabilir, bu da düzgün bir çalışma elde etmek için çalışma hızını doğru bir şekilde kontrol etmesine olanak tanır. Ayrıca atalet nispeten küçüktür, bu nedenle hız tepki performansı çok mükemmeldir, hızı hızlı bir şekilde ayarlayabilirsiniz. İkincisi, elektromanyetik uyarma modu, büyük bir başlangıç ​​torku üretmesini sağlayabilir, böylece çok kısa sürede hızlı bir şekilde hızlanabilir, bu da iyi başlangıç ​​etkisinin nedenlerinden biridir. Aynı zamanda ters elektromotor kuvveti ile hızlı frenleme sağlanabilmekte ve frenleme işleminde ters dönme veya yanıp sönme gibi genel motor sorunları yaşanmamaktadır. Son olarak, motor rotoru üzerindeki fırça ile motor sürücüsü arasındaki küçük boşluk, motorun her zaman verimli elektrik bağlantılarına sahip olmasını sağlar. Bu, bir yanıta ihtiyaç duyulduğunda anında anları oluşturabileceği anlamına gelir; bu da onu bazı otomasyon ekipmanları gibi sık başlatma ve durdurma gerektiren uygulamalar için ideal kılar.

4. Yüksek kontrol doğruluğu. Genellikle redüktör, kod çözücü ile birlikte kullanılır, motor çıkış gücünün daha büyük olmasını sağlar, kontrol doğruluğu daha yüksek olur, kontrol doğruluğu 0.01 mm'ye ulaşabilir, neredeyse hareketli parçaların istediğiniz yerde durmasına izin verebilir. Motorun hızını ve konumunu izlemek için Hall sensörleri veya kodlayıcılar gibi konum sensörleri motor miline monte edilir. Bu sensörler, motorun gerçek çalışma durumunu çok doğru bir şekilde ölçebilir ve kontrolöre geri bildirim sinyalleri sağlayabilir. Kontrol doğruluğunu ve kararlılığını geliştirmek için kontrol cihazı bu sinyallere göre zamanında düzeltilebilir.

5. Fırça yok, fırçayı çıkarmak için düşük girişimli fırçasız motor, en doğrudan değişiklik, çalışma sırasında oluşan kıvılcımın olmamasıdır, bu da kıvılcımın uzaktan kumandalı radyo ekipmanına girişimini büyük ölçüde azaltır.

6. Düşük gürültü, fırçasız motorun düzgün çalışması, çalışma sürtünmesi büyük ölçüde azaltılmış, düzgün çalışma, gürültü çok daha düşük olacaktır, bu avantaj modelin stabilitesi için büyük bir destektir.

7. Uzun ömür, düşük bakım maliyeti, daha az fırça, fırçasız motor aşınması esas olarak yatak üzerindedir, mekanik açıdan fırçasız motor neredeyse bakım gerektirmeyen bir motordur, gerektiğinde sadece biraz toz giderme bakımı yapılması gerekir.

Temel formda BLDC motorlar zarafet ve sadeliğin modelleridir. Aslında gençlerin kullanımına sunulan temel bilim araçlarının birçoğu, elektrik ve manyetizmanın temel prensiplerini ve bunlar arasındaki etkileşimlerin nasıl etkili hareket ürettiğini göstermek için basit bir tel çekme motoru kullanıyor. Uygulamada çoğu DC motor, armatür kutuplarının iki basit versiyonunun birleşiminden daha fazlasıdır. Diğer avantajların yanı sıra, daha fazla kutup, motorun herhangi bir dönüş açısından daha güvenilir bir şekilde başlatılmasını sağlar (basit versiyonda iki küçük ölü bölge vardır). Üstelik böyle bir motor geçici kısa devre akımının geçişine izin vermez, bazı sistemler tur başına iki kısa kısa devre akımının geçmesine izin verir ancak birçok sistem bunu yapamaz. Statorun uyarma bobini çeşitli konfigürasyonlara sahiptir. En yaygın konfigürasyon seri sargı, şönt sargı ve kompozit sargıdır (seri ve şönt kombinasyonu). Seri sargılı motorda, uyarma bobini armatür bobinine (fırçayla) bağlanır; şönt sargı motorunda, uyarma bobini armatür bobinine paralel olarak bağlanır ("şönt", "paralel" için başka bir ifadedir).

BLDC motorların birçok avantajına rağmen fırçalı motorlar hala mevcuttur ve performansları giderek artmaktadır. Motorun tasarım şekli birçok yönden nispeten değişmeden kalsa da iki önemli gelişme var: kalıcı mıknatısların yaygın kullanımı ve bobin tahriki ve işlevsel geri bildirim için IC ve elektronik anahtarların kullanımı. Fırçasız motor doğrudan bir DC güç kaynağı üzerinden çalışabilmesine rağmen, "uygun" sürücü cihazının kullanılması yalnızca gerekli sürüş akımını sağlamakla kalmaz, aynı zamanda hemen hemen her motor alt sistemi için gereken çeşitli koruma fonksiyonlarını da sağlar. Kuşkusuz, birçok güvenilir teknik nedenden dolayı DC ile çalışan fırçalı motorların yerini büyük ölçüde elektronik kontrollü fırçasız motorlar almıştır. Bununla birlikte, düşük maliyetli, hassas uygulamalarda veya sınırlı gereksinimlerde fırça motoruna sahip olmak hâlâ etkili bir çözümdür.

Yukarıdaki fırça motoruyla ilgili bazı mesleki bilgilerin tamamen VSD Motorlar tarafından değiştirilmesi zordur. Daha alakalı bilgi için lütfen bizimle iletişime geçin.