Miért nem cserélték ki teljesen az egyenáramú kefemotort?

A kefe nélküli egyenáramú motor megszületése óta az "ősi" kefe nélküli motor hanyatlásnak indult, de még mindig megbízható választás az alacsony költségű alkalmazásokhoz.

A kefemotor fő szerkezete az állórész plusz a forgórész és a kefe, a forgó mágneses mezőn keresztül a forgási nyomaték elérése érdekében, hogy kinetikus energiát adjon ki. A kefe és a kommutátor folyamatosan érintkezik a súrlódással, vezető és átadó szerepet tölt be a forgásban. Az ugrás a pólus irányába egy érintkező rögzített helyzetbe történő mozgatásával valósul meg, amelyet azután a motor forgórészén lévő elektromos érintkezőhöz képest csatlakoztatnak. Ez a rögzített érintkező általában grafitból készül. A rézhez vagy más fémekhez képest a grafit nagyáramú rövidzárlat vagy szakadás/indítás során nem olvad össze vagy hegeszt össze a forgó érintkezővel, és az érintkező általában rugós, így folyamatos érintkezési nyomás érhető el. A kefe nélküli motorban a csere munkáját a vezérlőben lévő vezérlő áramkör (általában hall-érzékelő plusz vezérlő, a fejlettebb technológia pedig a mágneses jeladó) teszi teljessé. A kefe nélküli motor fő szerkezete tartalmazza a forgórészt, az állórészt, a motorvezérlőt és az érzékelőt. Az állórész és az érzékelő a motor házához van rögzítve, a forgórész pedig egy axiális csapágyon keresztül kapcsolódik a motor belsejéhez. A rotor belsejében állandó mágnesek és axiális hozzáférési nyílások találhatók, amelyek a hőt a levegőn keresztül vezetik el a rotorból. A kefe nélküli motor működése során a motorvezérlő megkapja az érzékelő által a forgórészről leolvasott potenciáljelet, és ennek megfelelően határozza meg a forgórész helyzetét és fordulatszámát. A motorvezérlő ezután egy sor áramjelet küld az állórész tekercsére, hogy ösztönözze a mágneses tér kölcsönhatását a forgórész állandó mágnese és az állórész tekercselése között. Ezen kölcsönhatás révén a kefe nélküli motor képes elektromos energiát mechanikai energiává alakítani, és a megfelelő fordulatszámot és nyomatékot adja ki.

Valójában a kétféle motor vezérlése feszültségszabályozás, de mivel a kefe nélküli DC elektronikus kapcsolást használ, ezért digitális vezérlést kell elérni, és az ecset egyenáramát a szénkefe kapcsolásán keresztül történik, a szilícium vezérlés használata és más hagyományos analóg áramkörök vezérelhetők, viszonylag egyszerűen.

A kefés egyenáramú mikromotor egy hagyományos motor forgókefével, amely a motor belsejében lévő rotorhoz csatlakozik, lehetővé téve a rotor forgását és a gép meghajtását. A kefe nélküli motorban nincs kefe, és a rotor belsejében egy különálló mágneses pólus található. A kefés és a kefe nélküli sebesség is eltérő. A kefe egyenáramú mikromotorjának sebességszabályozási módja a kefe helyzetének megváltoztatása a kefe és a forgórész közötti érintkezési felület méretének megváltoztatásával, majd a motor fordulatszámának megváltoztatásával. Sebességszabályozási módja nem túl rugalmas, könnyen kezelhető a magkopás és az alakváltozási problémák, ami befolyásolja a rendszer stabilitását. Ezzel szemben a kefe nélküli motor több fordulatszám-szabályozási móddal rendelkezik. A kefe nélküli motor vezérlőrendszerében a fordulatszám szabályozás automatikusan vezérelhető a motor áramának és feszültségének szabályozásával. Mivel a kefe nélküli motor belsejében lévő rotor nagyon stabil, nagy pontosságú fordulatszám- és nyomatékszabályozás érhető el. Ezenkívül a kefe nélküli motornak nincs szüksége magcsere karbantartására, így gyártási és karbantartási költségek takaríthatók meg.

A kefemotor mindig megőrzi a következő abszolút előnyöket számos csúcskategóriás motor sorában

1. Szerkezete csak egy forgórészből, egy állórészből és egy kefecsoportból áll, amelyhez nincs szükség bonyolult mechanikai szerkezetre és vezérlőáramkörre, a gyártási költség pedig viszonylag alacsony. Ugyanakkor vegyük példának a jelenlegi mainstreamet, technológiai fejlesztése több évtizedes múltra tekint vissza, a technológia kiforrott, és a kutatás-fejlesztési ciklus is rövid. Ez a kiforrott technológia biztonságos műszaki garanciát nyújt a gyártó vállalatok számára, könnyen karbantartható, csökkenti a karbantartási költségeket és a meghibásodás kockázatát. Az előállított termékek teljesítménye is egyre stabilabb és egyre népszerűbb a piacon. Végül több éves technikai felhalmozás és gyakorlati tapasztalat után a teljesítmény viszonylag stabil és kiváló szintet ért el. Az új technológiák bevezetése és innovációja folyamatosan elősegíti a kefemotor-ipar fejlődését és javítja a termékek minőségét és hatékonyságát.

2. Gyors reakciósebesség, nagy indítónyomaték, mindenekelőtt a forgórész a keféből és a táptekercsből áll. Amikor az áram áthalad a tekercsen, mágneses mező lép fel, amely vonzza a kefét, és a rotor elfordul. Mivel a kefe és a tekercs közötti súrlódás kicsi, a rotor kisebb tehetetlenséggel és gyors reagálással rendelkezik. Másodszor, az áram áramlása indításkor szabályozható. A tápfeszültség bekapcsolásakor a motor indítónyomatéka az áram irányának és méretének változtatásával szabályozható. Ez a funkció és a vezérlési mód lehetővé teszi, hogy nagyon rövid idő alatt nagy nyomatékú indítást érjen el, hogy megfeleljen egyes speciális alkalmazások igényeinek.

3. Sima működés, jó indítás és fékhatás. Sebessége a tápfeszültséggel állítható, ami lehetővé teszi a futási sebesség pontos szabályozását a zavartalan működés érdekében. Ráadásul viszonylag kicsi a tehetetlensége, így a sebességreakciós teljesítménye nagyon kiváló, gyorsan beállítható a sebesség. Másodszor, az elektromágneses gerjesztési mód nagy indítónyomatékot tud produkálni, így nagyon rövid időn belül gyorsan fel tud gyorsulni, ez is az egyik oka a jó indítási hatásnak. Ugyanakkor a gyorsfékezést fordított elektromotoros erővel lehet elérni, és a fékezés során nincs más gyakori motorprobléma, mint például irányváltás vagy villogás. Végül, a motor forgórészén lévő kefe és a motor meghajtó közötti kis rés biztosítja, hogy a motor mindig hatékonyan tartsa fenn az elektromos csatlakozásokat. Ez azt jelenti, hogy azonnali pillanatokat generálhat, amikor válaszra van szükség, így ideális olyan alkalmazásokhoz, amelyek gyakori indítást és leállítást igényelnek, mint például egyes automatizálási berendezések.

4. Nagy vezérlési pontosság. Általában a reduktorral, dekóderrel együtt használják, nagyobb a motor kimeneti teljesítménye, nagyobb a vezérlési pontosság, a vezérlési pontosság elérheti a 0,01 mm-t, szinte hagyja, hogy a mozgó alkatrészek megálljanak, ahol csak akarja. Pozícióérzékelők, például Hall-érzékelők vagy kódolók, a motor tengelyére vannak felszerelve, hogy figyeljék a motor fordulatszámát és helyzetét. Ezek az érzékelők nagyon pontosan tudják mérni a motor aktuális működési állapotát, és visszacsatoló jeleket adnak a vezérlőnek. E jelek alapján a vezérlő időben korrigálható a vezérlés pontosságának és stabilitásának javítása érdekében.

5. Nincs kefe, alacsony interferencia kefe nélküli motor a kefe eltávolításához, a legközvetlenebb változás az, hogy nincs működés közben keletkező szikra, ami nagymértékben csökkenti a szikra interferenciáját a távirányítós rádióberendezések számára.

6. Alacsony zajszint, a kefe nélküli motor sima működése kefe nélkül, a futási súrlódás jelentősen csökken, a sima működés, a zaj sokkal alacsonyabb lesz, ez az előny hatalmas támogatást jelent a modell stabilitásához.

7. Hosszú élettartam, alacsony karbantartási költség kevesebb kefével, kefe nélküli motor kopása elsősorban a csapágyon van, mechanikai szempontból a kefe nélküli motor szinte karbantartást nem igénylő motor, szükség esetén csak néhány poreltávolító karbantartást kell elvégezni.

Alapvetően a BLDC motorok az elegancia és az egyszerűség modelljei. Valójában a fiatalok számára elérhető alapvető tudományos eszközök közül sok egyszerű huzalhúzó motort használ az elektromosság és a mágnesesség alapelveinek bemutatására, valamint arra, hogy a köztük lévő kölcsönhatások hogyan hoznak létre hatékony mozgást. A gyakorlatban a legtöbb egyenáramú motor több, mint az armatúra pólusainak két egyszerű változatának kombinációja. Egyéb előnyök mellett a több pólus lehetővé teszi a motor megbízhatóbb indítását bármilyen forgásszögből (az egyszerű változat két kis holtzónával rendelkezik). Ezenkívül egy ilyen motor nem engedi át a tranziens rövidzárlati áramot, egyes rendszerek lehetővé teszik két rövidzárlati áram áthaladását fordulatonként, de sok rendszer ezt nem tudja megtenni. Az állórész gerjesztőtekercse többféle konfigurációval rendelkezik. A leggyakoribb konfiguráció a soros tekercselés, a sönt tekercselés és az összetett tekercselés (soros és sönt kombinációja). A soros tekercses motorban a gerjesztő tekercs az armatúra tekercsével van összekötve (kefével); a sönt tekercselés motorjában a gerjesztő tekercs az armatúra tekercsével párhuzamosan van csatlakoztatva (a "sönt" a "párhuzamos" kifejezés egy másik kifejezése).

A BLDC motorok számos előnye ellenére továbbra is kaphatók kefés motorok, és teljesítményük fokozatosan javul. Míg a motor tervezési módja sok tekintetben viszonylag változatlan marad, két fontos fejlemény van: az állandó mágnesek széleskörű elterjedése, valamint az IC és az elektronikus kapcsolók használata tekercshajtáshoz és funkcionális visszacsatoláshoz. Bár a kefe nélküli motor közvetlenül egyenáramú tápegységen keresztül is működhet, a „megfelelő” meghajtóberendezés használatával nemcsak a szükséges hajtóáramot, hanem a szinte minden motoralrendszerhez szükséges védelmi funkciókat is biztosítjuk. Kétségtelen, hogy az egyenáramú kefés motorokat sok megbízható műszaki ok miatt nagyrészt elektronikus vezérlésű kefe nélküli motorokra cserélték. Mindazonáltal a kefemotor továbbra is hatékony megoldást jelent alacsony, költségérzékeny alkalmazások vagy korlátozott követelmények esetén.

A fenti néhány szakmai ismeretet a kefés motorról nehéz teljesen pótolni a VSD motorokkal. További lényeges információkért forduljon hozzánk.