Brush DC Gear Silniki: bicie serca wielu urządzeń

Szczotkować silniki sprzętu , czyli szczotkowane silniki DC, są tradycyjnymi, ale wszechstronnymi komponentami szeroko stosowanymi w różnych zastosowaniach, od zabawek i urządzeń gospodarstwa domowego po sprzęt przemysłowy. Silniki te istnieją od dziesięcioleci, a ich popularność wynika z ich prostoty, niezawodności i opłacalności.

Silniki zębate szczotkowane składają się z kilku kluczowych elementów: stojana, wirnika, szczotek, komutatora i skrzyni biegów. Stojan, zwykle wykonany z magnesów stałych lub cewek elektromagnetycznych, tworzy stałe pole magnetyczne. Rotor, zawierający cewki owinięte wokół twornika, obraca się w tym polu. Pędzle, przymocowane na jednym końcu stojana, służą jako styki elektryczne, które przenoszą prąd do cewek wirnika za pośrednictwem komutatora.

Komutator jest mechanicznym przełącznikiem przymocowanym do wału wirnika, z segmentami, które tworzą i łamie kontakt z szczotkami w miarę obrotu wirnika. To odwrócenie kontaktu zapewnia naprzemienne prąd przez cewki wirnika, utrzymując kierunek pola magnetycznego i umożliwiając ciągłe obrót. Skrzynia biegów, przymocowana do wału wirnika, zmniejsza prędkość silnika i zwiększa jego moment obrotowy, dzięki czemu nadaje się do zastosowań wymagających precyzyjnego sterowania i wyjść o wysokim momencie obrotowym.

Zalety
Opłacalność: Silniki zębatkowe DC są stosunkowo niedrogie ze względu na ich proste obwody konstrukcyjne i kontrolne. To sprawia, że ​​są atrakcyjnym wyborem dla aplikacji wrażliwych na koszty.
Związek liniowy prędkości konstrukcji: prędkość silników jest wprost proporcjonalna do przyłożonego napięcia, a moment obrotowy jest proporcjonalny do prądu. Ta cecha pozwala na precyzyjną kontrolę zarówno prędkości, jak i momentu obrotowego.
Łatwość kontroli: Podstawowe szczotkowane silniki przekładni DC wymagają tylko dwóch kabli między źródłem zasilania a silnikiem, upraszczając koszty okablowania i zmniejszając koszty związane z złączami i kablami.
Powszechne zastosowania: od tanich zabawek elektronicznych i wentylatorów po motoryzacyjne regulatory siedzeń, szczotkowane silniki DC Gear znajdują drogę do wielu urządzeń, świadectwa ich wszechstronności.
Wady
Zużycie pędzla: szczotki i komutator mają skłonność do zużycia, wymagając okresowego wymiany, co zwiększa koszty konserwacji.
Zatrzymania elektromagnetyczne: iskry generowane między szczotkami a komutatorem mogą powodować zakłócenia elektromagnetyczne, potencjalnie wpływając na inne elementy układu.
Ograniczona żywotność: zużycie pędzla ogranicza ogólną żywotność silnika. Ponadto wysokie prądy mogą powodować zdemagnetyzowanie materiału magnetycznego, dalszą obniżającą wydajność.
Niższa wydajność: Tarcie i straty ciepła przy styku pędzla zmniejszają wydajność silnika w porównaniu z bezszczotkowymi silnikami prądu stałego.

Pomimo ich ograniczeń, szczotkowane silniki DC Gear nadal ewoluują. Innowacje w zakresie uzwojenia, takie jak wprowadzenie uzwojeń falowych wraz z uzwojeniami ułożonymi, zmniejszają zużycie miedzi, obniżanie kosztów i wagi przy zachowaniu wydajności. Producenci badają również materiały i powłoki, aby przedłużyć żywotność pędzla i komutatora, co poprawia niezawodność i zmniejszając wymagania dotyczące konserwacji.