Ταξινόμηση κινητήρων χωρίς πυρήνα

I. Ταξινόμηση κινητήρων χωρίς πυρήνα

Οι κινητήρες χωρίς πυρήνα ταξινομούνται σε δύο τύπους: με ψήκτρες και χωρίς ψήκτρες. Οι κινητήρες χωρίς πυρήνα με ψήκτρες έχουν ρότορα χωρίς πυρήνα, ενώ οι κινητήρες χωρίς πυρήνα έχουν στάτορα χωρίς πυρήνα.

Οι κινητήρες χωρίς πυρήνα με ψήκτρες χρησιμοποιούν καρούλι και μεταγωγέα ως ρότορα, ενώ οι κινητήρες χωρίς πυρήνα χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούν καρούλι ως στάτορα και μόνιμους μαγνήτες ως ρότορα.

II. Διαφορές μεταξύ Brushed και Brushless Motors

1. Βουρτσισμένοι κινητήρες

Οι βουρτσισμένοι κινητήρες χρησιμοποιούν μηχανική μεταγωγή. οι μαγνητικοί πόλοι παραμένουν ακίνητοι ενώ τα πηνία περιστρέφονται. Κατά τη λειτουργία, τα πηνία και ο μεταγωγέας περιστρέφονται, ενώ οι μαγνήτες και οι βούρτσες άνθρακα όχι. Η εναλλασσόμενη αλλαγή στην κατεύθυνση του ρεύματος του πηνίου πραγματοποιείται από τον περιστρεφόμενο μεταγωγέα και τις βούρτσες.

Σε έναν βουρτσισμένο κινητήρα, η διαδικασία περιλαμβάνει τη διάταξη των δύο ακροδεκτών εισόδου ισχύος κάθε σετ πηνίων σε ένα δακτύλιο, που χωρίζονται από μονωτικό υλικό, σχηματίζοντας μια κυλινδρική δομή ενσωματωμένη στον άξονα του κινητήρα. Η ισχύς παρέχεται σε ένα σετ πηνίων μέσω δύο μικρών βουρτσών άνθρακα, οι οποίες, υπό πίεση ελατηρίου, πιέζουν δύο σημεία του δακτυλίου εισόδου ισχύος πηνίου σε δύο συγκεκριμένες σταθερές θέσεις.

Καθώς ο κινητήρας περιστρέφεται, διαφορετικά πηνία ή διαφορετικοί πόλοι του ίδιου πηνίου ενεργοποιούνται σε διαφορετικούς χρόνους, δημιουργώντας μια κατάλληλη διαφορά γωνίας μεταξύ των πόλων N{0}}S του πηνίου που δημιουργούν το μαγνητικό του πεδίο και των πόλων N-S του πλησιέστερου στάτορα μόνιμου μαγνήτη. Η έλξη μεταξύ των αντίθετων μαγνητικών πόλων και η απώθηση μεταξύ παρόμοιων πόλων δημιουργούν μια δύναμη που οδηγεί τον κινητήρα. Τα ηλεκτρόδια άνθρακα γλιστρούν κατά μήκος των ακροδεκτών του πηνίου, σαν βούρτσες σε μια επιφάνεια, εξ ου και η ονομασία "βούρτσες άνθρακα".

Αυτή η κίνηση ολίσθησης προκαλεί τριβή και φθορά στις βούρτσες άνθρακα, απαιτώντας περιοδική αντικατάσταση. Η εναλλασσόμενη ενεργοποίηση/απενεργοποίηση μεταξύ των βουρτσών άνθρακα και των ακροδεκτών του πηνίου μπορεί επίσης να δημιουργήσει ηλεκτρικούς σπινθήρες, προκαλώντας ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές που μπορεί να διαταράξουν τον ηλεκτρονικό εξοπλισμό.

2. Μοτέρ χωρίς ψήκτρες

Οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούν ηλεκτρονική μεταγωγή. τα πηνία παραμένουν ακίνητα ενώ οι μαγνητικοί πόλοι περιστρέφονται. Ένας κινητήρας χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιεί ένα ηλεκτρονικό σύστημα που, μέσω των αισθητήρων εφέ Hall, ανιχνεύει τη θέση των μόνιμων πόλων μαγνήτη. Με βάση αυτή την αίσθηση, το ηλεκτρονικό κύκλωμα αλλάζει την κατεύθυνση του ρεύματος στα πηνία έγκαιρα για να διασφαλίσει ότι δημιουργείται η σωστή μαγνητική δύναμη για την κίνηση του κινητήρα. Αυτό εξαλείφει τα μειονεκτήματα των βουρτσισμένων κινητήρων.

Αυτά τα κυκλώματα αποτελούν τον ελεγκτή κινητήρα. Ο ελεγκτής κινητήρα χωρίς ψήκτρες μπορεί επίσης να εκτελέσει λειτουργίες που δεν μπορούν οι βουρτσισμένοι κινητήρες, όπως η ρύθμιση της γωνίας εναλλαγής ισχύος, το φρενάρισμα του κινητήρα, η αναστροφή του κινητήρα, το κλείδωμα του κινητήρα και η διακοπή της παροχής ρεύματος στον κινητήρα χρησιμοποιώντας ένα σήμα πέδησης. Οι ηλεκτρονικές κλειδαριές συναγερμού σε ηλεκτρικά ποδήλατα χρησιμοποιούν πλέον πλήρως αυτές τις λειτουργίες.

Οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες αποτελούνται από το σώμα του κινητήρα και έναν οδηγό και είναι ένα τυπικό μηχατρονικό προϊόν. Επειδή οι κινητήρες συνεχούς ρεύματος χωρίς ψήκτρες λειτουργούν με-αυτοελεγχόμενο τρόπο, δεν απαιτούν πρόσθετο τύλιγμα εκκίνησης στον ρότορα, όπως οι σύγχρονοι κινητήρες υπό βαρύ φορτίο, ξεκινώντας με ρύθμιση ταχύτητας μετατροπής συχνότητας, ούτε παρουσιάζουν ταλαντώσεις ή απώλεια συγχρονισμού κατά τις ξαφνικές αλλαγές φορτίου.