چرا ابزارهای الکتریکی معمولاً از موتورهای برس دار استفاده می کنند، اما از موتورهای بدون برس استفاده نمی کنند؟

چرا ابزارهای برقی (مانند مته های دستی، آسیاب های زاویه ای و غیره) معمولاً به جای موتورهای براشلس از موتورهای برس دار استفاده می کنند؟ اگر می خواهید بفهمید، این واقعاً در یکی دو جمله مشخص نیست.

موتورهای DC به دو دسته موتورهای برس دار و موتورهای براشلس تقسیم می شوند. «برس» ذکر شده در اینجا به برس های کربنی اشاره دارد. برس کربن چگونه به نظر می رسد؟

چرا موتورهای DC به برس کربن نیاز دارند؟ تفاوت بین داشتن برس کربن و نداشتن برس کربن چیست؟ بیایید ادامه دهیم!

اصل موتور برس DC

همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است، این یک نمودار مدل ساختاری یک موتور برس دار DC است. دو آهنربا دگرجنسگرا ثابت، یک سیم پیچ در وسط قرار می گیرد و دو سر سیم پیچ به ترتیب به دو حلقه مسی نیم دایره متصل می شوند. دو سر حلقه مسی با برس های کربن ثابت در تماس هستند و سپس دو سر برس های کربنی به ترتیب به منبع تغذیه DC متصل می شوند.

پس از اتصال به منبع تغذیه، جریان با فلش در شکل 1 نشان داده شده است. طبق قانون سمت چپ، سیم پیچ زرد تحت یک نیروی الکترومغناطیسی عمودی رو به بالا قرار می گیرد. سیم پیچ آبی تحت یک نیروی الکترومغناطیسی عمودی رو به پایین قرار می گیرد. روتور موتور پس از چرخش 90 درجه شروع به چرخش در جهت عقربه های ساعت می کند، همانطور که در شکل 2 نشان داده شده است:

در این زمان، برس کربن فقط در شکاف بین دو حلقه مسی قرار دارد و کل حلقه سیم پیچ جریان ندارد. با این حال، تحت عمل اینرسی، روتور همچنان به چرخش خود ادامه می دهد.

هنگامی که روتور تحت عمل اینرسی به موقعیت فوق می چرخد، جریان سیم پیچ در شکل 3 نشان داده شده است. طبق قانون سمت چپ، سیم پیچ آبی تحت یک نیروی الکترومغناطیسی عمودی رو به بالا قرار می گیرد. سیم پیچ زرد تحت یک نیروی الکترومغناطیسی عمودی رو به پایین قرار می گیرد. روتور موتور پس از چرخش 90 درجه، همانطور که در شکل 4 نشان داده شده است، به چرخش در جهت عقربه های ساعت ادامه می دهد:

در این زمان، برس کربن فقط در شکاف بین دو حلقه مسی قرار دارد و کل حلقه سیم پیچ جریان ندارد. با این حال، تحت عمل اینرسی، روتور همچنان به چرخش خود ادامه می دهد. سپس مراحل بالا را تکرار کنید و چرخه ادامه می یابد.

موتور براشلس DC

همانطور که در شکل 5 نشان داده شده است، این یک نمودار مدل ساختاری یک موتور براشلس DC است. از یک استاتور و یک روتور تشکیل شده است که در آن یک جفت قطب مغناطیسی روی روتور وجود دارد. مجموعه‌های زیادی از سیم‌پیچ‌ها روی استاتور پیچیده شده‌اند و در شکل ۶ مجموعه کویل وجود دارد.

وقتی به سیم پیچ های استاتور 2 و 5 جریان می دهیم، سیم پیچ های 2 و 5 یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند و استاتور معادل یک آهنربای میله ای است که 2 قطب S (جنوب) و 5 N (شمال) است. قطب از آنجا که قطب های مغناطیسی همجنس یکدیگر را جذب می کنند، قطب N روتور به سمت سیم پیچ 2 و قطب S روتور به سمت سیم پیچ 5 می چرخد، همانطور که در شکل 6 نشان داده شده است.

سپس سیم پیچ استاتور 2،5 جریان را حذف می کنیم و سپس جریان را به سیم پیچ استاتور 3،6 می دهیم. در این زمان، سیم پیچ های 3 و 6 یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند و استاتور معادل یک آهنربای میله ای است که در آن 3 قطب S (جنوب) و 6 قطب N (شمال) است. از آنجا که قطب های مغناطیسی همجنس یکدیگر را جذب می کنند، قطب N روتور به سمت سیم پیچ 3 و قطب S روتور به سمت سیم پیچ 6 می چرخد، همانطور که در شکل 7 نشان داده شده است.

به همین ترتیب جریان سیم پیچ های استاتور 3 و 6 حذف می شود و سپس سیم پیچ های استاتور 4 و 1 با جریان تغذیه می شوند. در این زمان، سیم پیچ های 4 و 1 یک میدان مغناطیسی ایجاد می کنند و استاتور معادل یک آهنربای میله ای است که در آن 4 قطب S (جنوب) و 1 قطب N (شمال) است. از آنجایی که قطب های مغناطیسی مخالف یکدیگر را جذب می کنند، قطب N روتور به سمت سیم پیچ 4 و قطب S روتور به سمت سیم پیچ 1 می چرخد.

تا الان موتور نیم دایره چرخیده...نیم دایره دوم هم مثل اصل قبلیه که اینجا تکرار نمیکنم. ما به سادگی می توانیم موتور DC بدون جاروبک را مانند ماهیگیری هویج در مقابل الاغ درک کنیم، به طوری که خر همیشه به سمت هویج حرکت می کند.

بنابراین چگونه می توانیم جریان های دقیق را در زمان های مختلف به سیم پیچ های مختلف تغذیه کنیم؟ این به یک مدار کموتاسیون جریان نیاز دارد... من در اینجا وارد جزئیات نمی شوم.

مقایسه مزایا و معایب

موتور DC برس: شروع سریع، ترمز به موقع، تنظیم سرعت صاف، کنترل ساده، ساختار ساده و قیمت ارزان. نکته ارزان است! ارزان قیمت! ارزان قیمت! علاوه بر این، دارای جریان راه اندازی زیاد، گشتاور (نیروی چرخشی) زیاد در سرعت های پایین است و می تواند بار سنگینی را حمل کند.

با این حال، به دلیل اصطکاک بین برس کربن و کموتاتور، موتور DC برس خورده مستعد جرقه، گرما، صدا، تداخل الکترومغناطیسی با محیط خارجی است و راندمان پایین و عمر کوتاهی دارد. از آنجایی که برس های کربنی مواد مصرفی هستند، مستعد خرابی هستند و پس از مدتی باید تعویض شوند.

موتور براشلس DC: از آنجایی که موتور بدون جاروبک DC برس کربن را حذف می کند، صدای کم، بدون تعمیر و نگهداری، میزان خرابی کم، عمر طولانی، و زمان کار و ولتاژ نسبتاً پایدار است و تداخل تجهیزات رادیویی کم است. اما گران است! گران! گران!

ابزارهای برقی ابزارهایی هستند که در زندگی روزمره بسیار مورد استفاده قرار می گیرند. انواع مختلفی از برندها و رقابت شدید وجود دارد. همه به قیمت حساس هستند. علاوه بر این، ابزارهای الکتریکی نیاز به حمل بار سنگین دارند و باید گشتاور راه اندازی زیادی داشته باشند، مانند مته های برقی دستی و مته های ضربه ای. در غیر این صورت، هنگام سوراخ کردن، موتور به راحتی نمی تواند کار کند زیرا مته گیر کرده است.

فقط تصور کنید، یک موتور DC برس دار ارزان است، گشتاور راه اندازی زیادی دارد و می تواند بارهای سنگین را حمل کند. اگرچه یک موتور براشلس سرعت خرابی پایین و عمر طولانی دارد، اما گران است و گشتاور راه اندازی آن به مراتب کمتر از موتورهای برس خورده است. اگر می توانستید انتخاب کنید، چگونه انتخاب می کردید؟ فکر می کنم پاسخ بدیهی است.