Szczotkowy silnik prądu stałego wykorzystuje zworę działającą jak elektromagnes bipolarny. Komutator to mechaniczny przełącznik obrotowy, który odwraca kierunek prądu dwa razy na cykl. Natomiast silniki bezszczotkowe wykorzystują magnesy trwałe jako zewnętrzne wirniki. Bezszczotkowe silniki prądu stałego nie mają szczotek, co oznacza, że wymagają mniej konserwacji i są nieco bardziej wydajne niż silniki szczotkowe.
Co to jest szczotkowany silnik prądu stałego?
Szczotkowy silnik prądu stałego ma magnes trwały wewnątrz zewnętrznego korpusu i obracającą się zworę wewnątrz. Magnesy trwałe są stacjonarne i nazywane są „stojanami”. Obracająca się zwora zawiera elektromagnes, zwany „wirnikiem”.
W szczotkowanym silniku prądu stałego wirnik obraca się o 180 stopni po przyłożeniu prądu do twornika. Aby przekroczyć początkowe 180 stopni, należy odwrócić biegun magnetyczny elektromagnesu. Gdy wirnik się obraca, szczotka węglowa dotyka stojana i odwraca pole magnetyczne, powodując obrót wirnika o 360 stopni.
korzyść
Wysoki moment rozruchowy: W przypadku zastosowań wymagających szybkiego przyspieszania najlepszym wyborem będą silniki szczotkowe o wysokim momencie obrotowym. Na przykład w zastosowaniach takich jak przewożenie przyczep kempingowych niezbędny jest wysoki moment rozruchowy.
Niski koszt: W porównaniu z bezszczotkowymi silnikami prądu stałego koszty produkcji i zakupu bezszczotkowych silników prądu stałego są stosunkowo niskie.
Odpowiednie do środowisk przemysłowych: Silniki szczotkowe są również popularnym wyborem w środowiskach przemysłowych ze względu na wysoki moment rozruchowy.
niedociągnięcie
Zwiększone ryzyko konserwacji: Ze względu na wpływ tarcia na szczotki węglowe silnika, z czasem ulegają one naturalnemu zużyciu. W rezultacie silniki szczotkowe częściej wymagają konserwacji w postaci czyszczenia lub wymiany szczotek.
Niższa prędkość: Pomimo wysokiego momentu rozruchowego silniki szczotkowe nie są w stanie utrzymać dużych prędkości. Dzieje się tak, ponieważ maszyna szczotkująca pracująca ze stałą, dużą prędkością powoduje jej nagrzewanie.
Co to jest bezszczotkowy silnik prądu stałego?
Podobnie jak silniki szczotkowe, silniki bezszczotkowe działają poprzez zmianę polaryzacji uzwojeń wewnątrz silnika. Zasadniczo jest to silnik szczotkowy odwrócony na lewą stronę, bez konieczności stosowania szczotek. W bezszczotkowym silniku prądu stałego magnes trwały jest zamontowany na wirniku, natomiast elektromagnes na stojanie. Elektroniczny regulator prędkości (ESC) reguluje lub „odwraca” ładunek elektryczny elektromagnesu w stojanie, umożliwiając obrót wirnika o 360 stopni.
korzyść
Długa żywotność: Bezszczotkowe silniki prądu stałego nie mają szczotek, co oznacza, że wymagają mniej konserwacji niż silniki szczotkowe.
Wydajność: Brak szczotek oznacza brak utraty prędkości, dzięki czemu bezszczotkowy silnik prądu stałego jest nieco bardziej wydajny w porównaniu do silnika szczotkowego, zwykle sprawność 85-90%, sprawność 75-80%.
Cicha praca: Ponieważ nie ma szczotki, silnik bezszczotkowy pracuje bardzo cicho i wyjątkowo płynnie. Jest to szczególnie przydatne w zastosowaniach wymagających takich funkcji, jak np. podnośniki pacjentów.
niedociągnięcie
Wymagany jest sterownik: Bezszczotkowy silnik prądu stałego musi być podłączony do elektronicznego regulatora prędkości (ESC), aby przepływać prąd do elektromagnesu.
Koszt: Bezszczotkowe silniki prądu stałego mogą być droższe ze względu na konieczność stosowania sterownika.
