Elektros inžinerijos srityje tiesioginės srovės (DC) varikliai vaidina pagrindinį vaidmenį daugelyje programų. Tarp nuolatinės srovės variklių dažniausiai naudojami šepetėliai. Tačiau atrodo, kad yra tam tikros painiavos dėl anglies šepetėlio nuolatinės srovės variklių ir „Brush DC“ variklių. Šiame straipsnyje mes išskaidysime jų skirtumus ir ištirsime jų atitinkamus taikymo scenarijus.
Išaiškinti terminiją
Pirma, būtina atkreipti dėmesį į tai, kad anglies šepetėlio nuolatinės srovės varikliai iš tikrųjų yra šepetėlių nuolatinės srovės variklių pogrupis. Terminas „Brush DC variklis“ yra bendresnė klasifikacija, o „anglies šepetėlio DC variklis“ konkrečiai reiškia šepetėlio nuolatinės srovės variklį, kuriame šepetėliai daugiausia gaminami iš anglies.
Struktūriniai ir materialiniai skirtumai
Šepetėlio medžiaga
- Anglies šepetėlis nuolatinės srovės varikliai: Kaip rodo pavadinimas, šių variklių šepetėliai daugiausia gaminami iš anglies. Anglies yra puikios savarankiškos tepimo savybės, kurios sumažina trintį tarp šepetėlio ir komutatoriaus. Tai lemia mažiau nusidėvėjimo, prailginant šepetėlių gyvenimo trukmę. Be to, anglis yra geras elektrinis laidininkas, nors jo laidumas nėra toks didelis kaip kai kurie metalai. Pavyzdžiui, mažų masto mėgėjų varikliuose anglies šepetėliai dažnai naudojami dėl jų sąnaudų - efektyvumo ir patikimumo.
- „Brush DC“ varikliai (plačiąja prasme): Šepetėliai ne - anglies - šepetėlių nuolatinės srovės varikliai gali būti gaminami iš įvairių medžiagų. Pavyzdžiui, metalas - grafito šepetėliai sujungia aukštą metalų (pvz., Vario) elektrinį laidumą su savaime sutepimu ir nusidėvėjimu - atspariomis grafito savybėmis. Šie šepetėliai paprastai naudojami taisose, kur reikalinga didesnė srovė.
Komutatoriaus sąveika
- Anglies šepetėlis nuolatinės srovės varikliai: Anglies šepetėliai sklandžiai slenka virš komutatoriaus paviršiaus. Savarankiškas anglies pobūdis padeda išlaikyti pastovią kontaktinę jėgą, kuri yra labai svarbi stabiliai elektrinei jungčiai. Kai kuriais atvejais anglies šepetėliai taip pat gali sukelti mažesnį elektros triukšmą, todėl jie yra tinkami pritaikyti, jautriems elektromagnetiniams trukdžiams.
- Šepetėlio nuolatinės srovės varikliai su skirtingais šepetėliais: Metalas - grafito šepetėliai dėl skirtingų fizinių savybių gali reikėti skirtingo komutatoriaus dizaino. Didesnis metalinės dalies laidumas gali sukelti skirtingus srovės pasiskirstymo modelius ant komutatoriaus paviršiaus, todėl komutatoriui gali tekti suprojektuoti taip, kad tai būtų efektyviau.
Našumo skirtumai
Galia ir efektyvumas
- Anglies šepetėlis nuolatinės srovės varikliai: Paprastai anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai yra tinkami - tinkami nuo mažo - iki vidutinės galios. Jų santykinai mažesnis laidumas, palyginti su kai kuriais metaliniais šepetėliais, gali sukelti šiek tiek didesnį elektrinį atsparumą, o tai gali sukelti tam tikrus galios nuostolius šilumos pavidalu. Tačiau jų savybė patiria nuosavybę sumažina mechaninius nuostolius dėl trinties, o tai padeda išlaikyti pagrįstą bendrą efektyvumą. Pavyzdžiui, dažniausiai naudojami mažuose buitiniuose prietaisuose, tokiuose kaip elektriniai ventiliatoriai, anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai, užtikrinantys pakankamą galią, tuo pačiu išliekant energija - pakankamai efektyvi namų ūkio naudojimui.
- Šepetėlio nuolatinės srovės varikliai su skirtingais šepetėliais: Varikliai su metalu - grafito šepetėliai dažnai naudojami didelėje galios programoje. Didelis metalo komponento elektrinis laidumas leidžia efektyviau perkelti didelius kiekius srovės, todėl didesnė galia. Pramoninės mašinos, tokios kaip didelės mastelio konvejerio sistemos, dažnai naudoja tokio tipo variklius, kad būtų sunkios apkrovos.
Greičio valdymas
- Anglies šepetėlis nuolatinės srovės varikliai: Anglies šepetėlio greičio valdymas nuolatinės srovės variklius galima pasiekti įvairiais būdais, pavyzdžiui, įvesties įtampos sureguliavimu. Tačiau dėl būdingų savybių jie gali nepasiūlyti tokio pat tikslaus greičio kontrolės lygio kaip kai kurių kitų tipų variklių. Programos, kuriose greičio stabilumas nėra nepaprastai svarbus, pavyzdžiui, kai kuriuose paprastuose ventiliacijos ventiliatoriuose anglies šepetėlio nuolatinės srovės varikliai gali atlikti tinkamai.
- Šepetėlio nuolatinės srovės varikliai su skirtingais šepetėliais: Kai kuriais atvejais, ypač naudojant sudėtingesnes šepetėlių medžiagas ir dizainus, galima pasiekti geresnį greičio valdymą. Gebėjimas tvarkyti aukštesnes sroves ir stabilesnes elektrines jungtis gali sudaryti sąlygas sudėtingesniam greičio - valdymo būdams, tokiems kaip impulsų - pločio moduliacija (PWM) efektyviau. Aukšta - „Performance Servo“ varikliai, kuriems reikalingas tikslus greičio valdymas tokioms programoms kaip robotika, šiam tikslui gali naudoti šepetėlius su specializuotomis medžiagomis.
Taikymo scenarijai
Anglies šepetėlis nuolatinės srovės varikliai
- Vartojimo elektronika: Jie yra plačiai naudojami mažose - mastelio vartojimo elektronikose, tokiose kaip elektriniai dantų šepetėliai, plaukų džiovintuvai ir nešiojami ventiliatoriai. Jų kompaktiškas dydis, palyginti nebrangus ir pakankamas našumas atitinka šių prietaisų reikalavimus.
- Automobilių priedai: Automobiliuose anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai naudojami tokiose programose kaip priekinio stiklo valytuvai, elektriniai langai ir sėdynių reguliatoriai. Šie varikliai turi būti patikimi ir kainuoja - efektyvus, o anglies šepetėlio nuolatinės srovės varikliai atitinka sąskaitą.
„Brush DC“ varikliaisu skirtingais šepetėliais
- Pramoninės mašinos: Kaip minėta anksčiau, pramoninėje aplinkoje varikliai su aukštais - laidumo šepetėliais naudojami didelei masto įrangai vairuoti. Gamybos įmonėje varikliai, maitinantys didelius talpos siurblius, kompresorius ir frezavimo mašinas, dažnai reikalauja didelio galios išėjimo ir tikslios valdymo, kurį gali teikti „Brush DC“ varikliai su tinkamomis šepetėlių medžiagomis.
- Aviacijos ir kosmoso ir gynybos: Kai kuriose aviacijos ir kosmoso programose, tokiose kaip orlaivių pavaros, naudojami šepetėliai DC varikliai su specializuotais šepetėliais. Šie varikliai turi veikti ekstremaliomis sąlygomis, įskaitant aukštą temperatūrą ir aukštą vibracijos aplinką. Šepetėlių medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti patikimą atlikimą tokiose reikliose situacijose.
Apibendrinant galima pasakyti, kad nors anglies šepetėlio nuolatinės srovės varikliai yra tam tikro tipo šepetėlių nuolatinės srovės variklis, šepetėlių medžiagų skirtumai ir dėl to atsirandančios savybės charakteristikos lemia skirtingus taikymo scenarijus. Šių skirtumų supratimas yra labai svarbus inžinieriams ir dizaineriams, renkantis tinkamiausią nuolatinės srovės variklį tam tikrai programai.
Jums taip pat patinka visi
Skaitykite daugiau naujienų
Pašto laikas: 2012 m. Sausio 16 d