zprávy

1. Kartáčový stejnosměrný motor

U kartáčových motorů se to provádí otočným spínačem na hřídeli motoru, který se nazývá komutátor. Skládá se z rotujícího válce nebo disku rozděleného na několik kovových kontaktních segmentů na rotoru. Segmenty jsou připojeny k vodičovým vinutím na rotoru. Dva nebo více stacionárních kontaktů nazývaných kartáče, vyrobených z měkkého vodiče, jako je grafit, tlačí na komutátor a při otáčení rotoru vytvářejí kluzný elektrický kontakt s po sobě jdoucími segmenty. Kartáče selektivně dodávají vinutím elektrický proud. Jak se rotor otáčí, komutátor vybírá různá vinutí a směrový proud je aplikován na dané vinutí tak, že magnetické pole rotoru zůstává nesouosé se statorem a vytváří točivý moment v jednom směru.

2. Bezkartáčový stejnosměrný motor

U bezkartáčových stejnosměrných motorů nahrazuje elektronický servomotor mechanické komutátorové kontakty. Elektronický senzor detekuje úhel rotoru a ovládá polovodičové spínače, jako jsou tranzistory, které přepínají proud vinutími, a to buď obracením směru proudu, nebo u některých motorů jeho vypínáním ve správném úhlu, aby elektromagnety vytvářely točivý moment v jednom směru. Eliminace kluzného kontaktu umožňuje bezkartáčovým motorům menší tření a delší životnost; jejich životnost je omezena pouze životností jejich ložisek.

Kartáčové stejnosměrné motory vyvíjejí maximální točivý moment v klidovém stavu, který lineárně klesá s rostoucí rychlostí. Některá omezení kartáčových motorů lze překonat bezkartáčovými motory; patří mezi ně vyšší účinnost a nižší náchylnost k mechanickému opotřebení. Tyto výhody přicházejí za cenu potenciálně méně robustní, složitější a dražší řídicí elektroniky.

Typický bezkartáčový motor má permanentní magnety, které se otáčejí kolem pevné kotvy, což eliminuje problémy spojené s připojováním proudu k pohyblivé kotvě. Elektronický regulátor nahrazuje komutátorovou sestavu kartáčového stejnosměrného motoru, která neustále přepíná fázi do vinutí, aby se motor udržel v otáčení. Regulátor provádí podobné časované rozložení energie pomocí polovodičového obvodu namísto komutátorového systému.

Bezkartáčové motory nabízejí oproti kartáčovým stejnosměrným motorům několik výhod, včetně vysokého poměru točivého momentu k hmotnosti, zvýšené účinnosti a vyššího točivého momentu na watt, zvýšené spolehlivosti, snížené hlučnosti, delší životnosti eliminací eroze kartáčů a komutátoru a eliminace ionizujících jisker z...
komutátor a celkové snížení elektromagnetického rušení (EMI). Protože rotor nemá vinutí, nejsou vystaveny odstředivým silám a protože vinutí jsou uložena v pouzdře, mohou být chlazena vedením, takže pro chlazení není nutné žádné proudění vzduchu uvnitř motoru. To zase znamená, že vnitřek motoru může být zcela uzavřen a chráněn před nečistotami nebo jinými cizími předměty.

Komutaci bezkartáčových motorů lze implementovat softwarově pomocí mikrokontroléru nebo alternativně pomocí analogových či digitálních obvodů. Komutace elektronikou místo kartáčů umožňuje větší flexibilitu a funkce, které nejsou k dispozici u kartáčových stejnosměrných motorů, včetně omezení rychlosti, mikrokrokového provozu pro pomalé a jemné řízení pohybu a přídržného momentu v klidovém stavu. Software řídicí jednotky lze přizpůsobit konkrétnímu motoru použitému v aplikaci, což vede k vyšší účinnosti komutace.

Maximální výkon, který lze bezkartáčovému motoru dodat, je omezen téměř výhradně teplem;[citace nutná] příliš mnoho tepla oslabuje magnety a poškozuje izolaci vinutí.

Při přeměně elektřiny na mechanickou energii jsou bezkartáčové motory účinnější než kartáčové motory, a to především díky absenci kartáčů, což snižuje mechanické ztráty energie v důsledku tření. Zvýšená účinnost je největší v oblastech výkonové křivky motoru bez zátěže a s nízkým zatížením.

Mezi prostředí a požadavky, ve kterých výrobci používají bezkartáčové stejnosměrné motory, patří bezúdržbový provoz, vysoké otáčky a provoz v prostředí s nebezpečným jiskřením (tj. výbušné prostředí) nebo s možností ovlivnění elektronicky citlivých zařízení.

Konstrukce bezkartáčového motoru se podobá krokovému motoru, ale tyto motory se od sebe liší v důsledku rozdílů v implementaci a provozu. Zatímco krokové motory se často zastavují s rotorem v definované úhlové poloze, bezkartáčový motor je obvykle určen k nepřetržité rotaci. Oba typy motorů mohou mít snímač polohy rotoru pro vnitřní zpětnou vazbu. Krokový motor i dobře navržený bezkartáčový motor dokáží udržet konečný točivý moment při nulových otáčkách.