Brushed DC Motor Manufacturers

DC børstet motor industry knowledge Q&EN

I. Hvad er en DC børstet motor?

A DC brushed motor er en elektrisk enhed, der konverterer DC -effekt til mekanisk energi. Det er afhængig af synergien af børster og kommutatorer for at opnå den aktuelle pendling og derved sikre, at motoren roterer kontinuerligt og stabilt. Det har en lang udviklingshistorie inden for motorer og er en relativt moden type motor med brede anvendelser i mange brancher og scenarier. Fra stort industrielt udstyr til små husholdningsapparater kan det ses, hvilket giver strømstøtte til forskellige udstyr.

Ii. Hvilke fysiske love er arbejdsprincipperne for DC børstede motorer baseret på?

Arbejdsprincippet for DC børstede motorer er hovedsageligt baseret på loven om elektromagnetisk induktion og Ampere's lov. Loven om elektromagnetisk induktion afslører fænomenet, at et skiftende magnetfelt kan generere et elektrisk felt, mens Ampere's lov beskriver den kraft, som en nuværende bærende leder vil blive udsat for i et magnetfelt. Når en DC -strømforsyning er tilsluttet motoren, kommer den aktuelle rotor, der vikler gennem børsten. I det magnetiske felt, der er genereret af statoren, udsættes den energiske rotorvikling for den elektromagnetiske kraft i henhold til ampereens lov og genererer derved elektromagnetisk drejningsmoment og driver rotoren til at rotere. På samme tid får kommutatoren retningen for strømmen til at ændre sig kontinuerligt for at opretholde den kontinuerlige rotation af rotoren. Denne proces afspejler fuldt ud anvendelsen af disse to fysiske love. ​

III. Hvilken specifik rolle spiller kommutatoren i arbejdsprocessen for DC -børstemotoren? ​

Kommutatoren er en vigtig komponent i DC -børstemotoren. Det består af flere kommutatorsegmenter og er tæt forbundet med rotoren. Når motoren kører, når rotoren roterer, ændrer kommutatoren kontinuerligt retningen af strømmen i rotorviklingen. Dette skyldes, at når rotoren roterer til en bestemt vinkel, hvis retning af strømmen ikke ændrer sig, vil retningen af den elektromagnetiske kraft på rotoren vende, hvilket får motoren til at være ude af stand til at rotere kontinuerligt. Den rettidige pendling af kommutatoren kan sikre, at retningen af den elektromagnetiske kraft på rotoren i hver position forbliver konsistent og altid driver rotoren til at rotere i en retning og derved sikre, at motoren kan fungere kontinuerligt og stabilt. I motoren i en legetøjsbil er det for eksempel netop afhængig af kommutatorens rolle, at hjulene på legetøjsbilen kan fortsætte med at rotere fremad. ​

Iv. Hvad er typerne af statorer for DC Brush Motors, og hvad er deres egenskaber?

Der er to hovedtyper af statorer for børstede DC -motorer, nemlig permanente magnetstatorer og jernkerne -statorer med viklinger. Permanente magnetstatorer bruger permanente magneter til at generere magnetiske felter. De har en relativt enkel struktur, lave produktionsomkostninger og kræver ikke yderligere excitationsstrøm. De har høj energieffektivitet og findes ofte i små børstede DC -motorer, såsom elektriske tandbørster og små fans. Imidlertid påvirkes magnetfeltstyrken for permanente magneter af miljøfaktorer såsom temperatur. Langtidsbrug i miljøer med høj temperatur kan forårsage demagnetisering og derved påvirke motorens ydelse. Iron Core -statorer med viklinger genererer magnetiske felter ved viklingsviklinger på jernkernen og passerer strøm. Den magnetiske feltstyrke på denne stator kan kontrolleres ved at justere viklingsstrømmen. Det har stor fleksibilitet og er velegnet til lejligheder med høje krav til magnetfeltstyrke, såsom nogle industrielle hastighedsregulerende motorer. Imidlertid er strukturen relativt kompleks, fremstillingsomkostningerne er også høje, og en yderligere excitation -strømforsyning er påkrævet for at give aktuelle. ​

V. Hvilke materialer er børster, der generelt er lavet af, og hvilke effekter vil deres slid have på motoren?

Børster er generelt lavet af materialer såsom grafit. Grafit har god ledningsevne og smøring, som kan sikre en glat transmission af strøm og reducere friktion med kommutatoren. Under drift vil børsterne gradvist slides på grund af kontinuerlig friktion med kommutatoren. Når børsterne bæres til en vis grad, vil de have mange bivirkninger på motoren. For det første vil kontakten mellem børsten og kommutatoren blive ustabil, hvilket resulterer i dårlig strømoverførsel, hvilket vil reducere motorens udgangseffekt og ustabile driftsydelse. For eksempel, hvis børsterne af støvsugerrensermotoren er alvorligt slidt, vil sugen blive markant svækket. For det andet kan de slidte børster producere store gnister, øge den elektromagnetiske interferens og påvirke den normale drift af det omgivende elektroniske udstyr. Hvis de alvorligt slidte børster ikke udskiftes i tide, kan det desuden forårsage dårlig kontakt mellem børsten og kommutatoren eller endda en afbryder, hvilket gør motoren ude af stand til at fungere korrekt. På samme tid kan det pulver, der er produceret af slid, også forurene andre dele inde i motoren og påvirke motorens levetid. ​

VI.in Hvilke applikationsscenarier er fordelen ved det store startmoment for den DC -børstede motor, der specifikt reflekteres? ​

Fordelen ved det store startmoment for DC-børstet motor afspejles tydeligt i mange scenarier, der kræver hurtig opstart og driver store belastninger. For eksempel skal motoren i en kran, når et tungt objekt skal løftes, generere et tilstrækkeligt stort drejningsmoment på kort tid til at overvinde alvoret af det tunge objekt, så den tunge genstand kan starte og stige glat. Denne funktion af DC -børstemotoren opfylder bare kranens arbejdskrav. I en elektrisk gaffeltruck er motoren også forpligtet til at have et stort startmoment for at drive gaffeltruck og de varer, der transporteres for at starte hurtigt og forbedre arbejdseffektiviteten. Derudover kræves også motoren også for at starte hurtigt og tilvejebringe et stort drejningsmoment for at sikre en normal drejning af udstyret i en rullende mølle i et stort industrielt udstyr, såsom hjælpemidler, og der er også behov for det rullende transmissionssystem. ​

Vii. Hvilket udstyr vil den elektromagnetiske interferens af DC -børstemotorens påvirkning, og hvordan kan man reducere denne interferens? ​

Den elektromagnetiske interferens af DC -børstemotoren genereres hovedsageligt af gnisten mellem børsten og kommutatoren. Denne interferens kan have bivirkninger på en række omgivende elektroniske enheder. For eksempel på det medicinske område har nogle præcisionsmedicinske udstyr, såsom elektrokardiografier og skærme, meget høje krav til det elektromagnetiske miljø. Den elektromagnetiske interferens, der genereres af motoren, kan forårsage unøjagtige måledata for disse enheder og påvirke diagnosesultaterne. Inden for kommunikation er radiokommunikationsudstyr, satellitmodtagelsesudstyr osv. Også modtagelige for elektromagnetisk interferens, hvilket resulterer i et fald i signaloverførselskvalitet, signalafbrydelse, støj og andre problemer. For at reducere denne interferens kan der træffes nogle foranstaltninger, såsom at tilføje et afskærmningslag til motorhuset, som kan blokere forplantningen af elektromagnetiske signaler; installation af filtre på motorens strømforsyningslinje for at filtrere interferenssignaler; Valg af børster af høj kvalitet og kommutatorer for at reducere genereringen af gnister; med rimelighed at arrangere afstanden mellem motoren og andet elektronisk udstyr for at undgå interferens med tæt rækkevidde osv.

Viii. I henhold til Stator Magnetic Field Generation -metoden kan DC Brush Motors opdeles i hvilke to kategorier, og hvad er deres applikationsscenarier? ​

I henhold til Stator Magnetic Field Generation -metoden kan DC Brush Motors opdeles i permanente magnet DC Brush Motors og Wound DC Brush Motors. Statoren for den permanente magnet DC Brush -motor bruger permanente magneter til at generere et magnetfelt. Det har en simpel struktur, lille størrelse, let vægt, høj effektivitet og kræver ikke excitationsstrøm og har god dynamisk ydeevne. Det er vidt brugt i små enheder og omkostningsfølsomme scenarier, såsom små husholdningsapparater (elektriske tandbørster, hårtørrere), elektrisk legetøj, bærbare elektroniske enheder osv. Statoren for en såret DC-børstet motor genererer en magnetisk felt gennem viklingen og den magnetiske feltstyrke kan justeres præcist ved at kontrollere den vindstrøm, hvorved der opnås fleksibel kontrol med motorens hurtige og tålmodighed. Imidlertid har denne type motor en relativt kompleks struktur, høje omkostninger og kræver en ekstra excitationstrømforsyning. Det bruges hovedsageligt inden for industrielle felter, der kræver høj motorisk ydeevne og kræver præcis kontrol, såsom værktøjsmaskiner, rullende møller, kraner og andet stort industrielt udstyr. ​

Ix. Hvad er forskellen i ydeevne mellem shunt-excited DC Motors og serie-excited DC Motors, og hvilke lejligheder er de egnede til? ​

Statorviklingen og rotorviklingen af en shunt-excited DC-motor er forbundet parallelt, og dens hastighed er relativt stabil, mindre påvirket af belastningsændringer og har god hastighedsreguleringsydelse. Når belastningen ændres, vil dens hastighed ikke svinge for meget, og den kan opretholde en relativt stabil driftstilstand. Det er velegnet til lejligheder, hvor en stabil hastighed skal opretholdes under forskellige belastninger, såsom værktøjsmaskiner, ventilatorer, vandpumper og andet udstyr. Disse enheder har høje krav til stabiliteten af hastigheden for at sikre behandlingsnøjagtighed eller arbejdseffektivitet. Statorviklingen og rotorviklingen af den serie-exciterede DC-motor er forbundet i serie. Det har et stort startmoment og stærk overbelastningskapacitet, men hastigheden varierer meget med belastningen. Når belastningen øges, falder hastigheden skarpt. Denne egenskab gør det velegnet til lejligheder, der kræver et stort startmoment, såsom elværktøj (elektriske øvelser, elektriske sav), kraner, sporingstegn osv. For eksempel kan en elektrisk bor nødt til at overvinde en stor modstand, når de starter, og det store startmoment i serien-eksiteret DC-motor kan imødekomme sine arbejdsmæssige behov. ​

X. Hvad er fordelene og ulemperne ved DC børsteløse motorer sammenlignet med DC børsteløse motorer? Hvilke faktorer skal overvejes, når man vælger? ​

Fordelene ved DC-børsteløse motorer er enkle kontrol, lave omkostninger ved tilsvarende kontrolkredsløb, relativt moden teknologi og fordele ved nogle omkostningssensitive lejligheder. Imidlertid har det problemet med børstesøj og har brug for regelmæssig vedligeholdelse og udskiftning, som ikke kun øger brugsomkostningerne, men også kan øge nedetid. Derudover vil gnisterne genereret mellem børsten og kommutatoren forårsage elektromagnetisk interferens, der påvirker det omgivende elektroniske udstyr, og livet er relativt kort. DC Brushless Motors har ingen børster, så der er ikke noget problem med børsteklædning, lille elektromagnetisk interferens, lav støj, lang levetid og mere stabil og pålidelig drift. Imidlertid er kontrolkredsløbet komplekst og kræver en speciel controller, som er kostbar. Når man vælger, skal flere faktorer overvejes, såsom omkostningsfølsomheden i applikationsscenariet, kravene til motorisk liv og vedligeholdelse, og om der er begrænsninger for elektromagnetisk interferens. I almindelige elektriske legetøj er DC børstede motorer for eksempel et mere passende valg, fordi de er mere følsomme over for omkostninger, og motorens brugsintensitet er relativt lav; Mens der er i quadcoptere, for at forfølge lang levetid, lav interferens og høj stabilitet, vælges DC børsteløse motorer normalt. ​

Xi. Sammenlignet med AC -motorer, hvad er fordele og ulemper ved DC børstede motorer, og hvilke forskellige scenarier er egnede til dem?

Fordelen ved DC børstede motorer er, at de har god hastighedsreguleringsydelse, kan opnå en jævn hastighedsregulering i et bredt interval og har stort startmoment. De kan nøjagtigt kontrollere hastighed og drejningsmoment. De er egnede til scenarier med høje krav til hastighed og drejningsmomentkontrol, såsom præcision transmissionsudstyr i industrielle automatiseringsproduktionslinjer, medicinske udstyr, der kræver præcis hastighedskontrol osv. Dens ulemper er, at strukturen er relativt kompleks, der er børsteholdsproblemer, vedligeholdelsesomkostningerne er høje og i højeffekt applikationer er effektiviteten relativt lav. Fordelene ved AC -motorer er enkel struktur, let vedligeholdelse og lave omkostninger. De er vidt brugt i applikationer med høj effekt med krav til lav hastighed, såsom store industrielle fans, vandpumper, centrale airconditioning kompressorer og andet udstyr. Disse enheder kræver ikke højhastighedsregulering, men fokuserer mere på pålideligheden og billig drift af motoren. I nogle små enheder eller præcisionsinstrumenter, der kræver præcis kontrol af hastighed og drejningsmoment, kan børstede DC -motorer bedre spille deres fordele.