Elektros inžinerijos srityje nuolatinės srovės (NS) varikliai vaidina pagrindinį vaidmenį įvairiose srityse. Iš nuolatinės srovės variklių dažniausiai naudojami tie, kurie turi šepetėlius. Tačiau, atrodo, yra tam tikros painiavos dėl nuolatinės srovės variklių su angliniais šepetėliais ir nuolatinės srovės variklių su šepetėliais. Šiame straipsnyje mes išanalizuosime jų skirtumus ir išnagrinėsime atitinkamus jų taikymo scenarijus.
Terminologijos patikslinimas
Pirma, svarbu atkreipti dėmesį, kad anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai iš tikrųjų yra šepetėlių nuolatinės srovės variklių pogrupis. Terminas „šepetėlių nuolatinės srovės variklis“ yra bendresnė klasifikacija, o „anglies šepetėlių nuolatinės srovės variklis“ konkrečiai reiškia šepetėlių nuolatinės srovės variklį, kurio šepetėliai daugiausia pagaminti iš anglies pagrindo medžiagų.
Struktūriniai ir materialiniai skirtumai
Šepečio medžiaga
- Anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliaiKaip rodo pavadinimas, šių variklių šepetėliai daugiausia pagaminti iš anglies. Anglis pasižymi puikiomis savaiminio tepimo savybėmis, kurios sumažina trintį tarp šepetėlio ir komutatoriaus. Dėl to šepetėliai mažiau dėvisi ir plyšta, o tai pailgina jų tarnavimo laiką. Be to, anglis yra geras elektros laidininkas, nors jos laidumas nėra toks didelis kaip kai kurių metalų. Pavyzdžiui, mažuose mėgėjų varikliuose angliniai šepetėliai dažnai naudojami dėl jų ekonomiškumo ir patikimumo.
- Šepetėlių nuolatinės srovės varikliai (plačiąja prasme)Nuolatinės srovės variklių be anglies šepetėlių šepetėliai gali būti pagaminti iš įvairių medžiagų. Pavyzdžiui, metaliniai-grafitiniai šepetėliai pasižymi dideliu metalų (pvz., vario) laidumu ir grafito savaiminio tepimo bei atsparumu dilimui savybėmis. Šie šepetėliai paprastai naudojami ten, kur reikalinga didesnė srovės pralaidumo galia.
Komutatoriaus sąveika
- Anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliaiAngliniai šepetėliai sklandžiai slysta komutatoriaus paviršiumi. Savaime sutepanti anglies savybė padeda palaikyti pastovią kontaktinę jėgą, kuri yra labai svarbi stabiliam elektros sujungimui. Kai kuriais atvejais angliniai šepetėliai veikimo metu taip pat gali skleisti mažiau elektrinio triukšmo, todėl jie tinka taikymams, jautriems elektromagnetiniams trukdžiams.
- Šepetėlių nuolatinės srovės varikliai su skirtingais šepečiaisMetalo-grafito šepetėliams dėl skirtingų fizinių savybių gali reikėti skirtingos komutatoriaus konstrukcijos. Didesnis metalinės dalies laidumas gali lemti skirtingus srovės pasiskirstymo modelius komutatoriaus paviršiuje, todėl komutatorių gali tekti suprojektuoti taip, kad jis efektyviau tai atliktų.
Našumo skirtumai
Galia ir efektyvumas
- Anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliaiPaprastai anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai puikiai tinka mažos ir vidutinės galios taikymams. Jų santykinai mažesnis laidumas, palyginti su kai kuriais metaliniais šepetėliais, gali lemti šiek tiek didesnę elektrinę varžą, dėl kurios gali atsirasti tam tikrų galios nuostolių šilumos pavidalu. Tačiau jų savaiminio tepimo savybė sumažina mechaninius nuostolius dėl trinties, o tai padeda išlaikyti tinkamą bendrą efektyvumą. Pavyzdžiui, mažuose buitiniuose prietaisuose, tokiuose kaip elektriniai ventiliatoriai, dažniausiai naudojami anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai, kurie užtikrina pakankamą galią ir kartu išlieka pakankamai efektyvūs energijos vartojimo požiūriu buitiniam naudojimui.
- Šepetėlių nuolatinės srovės varikliai su skirtingais šepečiaisVarikliai su metaliniais grafito šepetėliais dažnai naudojami didelės galios įrenginiuose. Didelis metalinio komponento elektrinis laidumas leidžia efektyviau perduoti didelius srovės kiekius, todėl padidėja galia. Pramoninėse mašinose, tokiose kaip didelio masto konvejerių sistemos, dažnai naudojami tokio tipo varikliai didelėms apkrovoms varyti.
Greičio kontrolė
- Anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliaiAnglinių šepetėlių nuolatinės srovės variklių greitį galima reguliuoti įvairiais būdais, pavyzdžiui, reguliuojant įėjimo įtampą. Tačiau dėl savo būdingų savybių jie gali nepasiūlyti tokio pat tikslaus greičio reguliavimo lygio kaip kai kurie kitų tipų varikliai. Tais atvejais, kai greičio stabilumas nėra pats svarbiausias, pavyzdžiui, kai kuriuose paprastuose vėdinimo ventiliatoriuose, angliniai šepetėliai gali veikti tinkamai.
- Šepetėlių nuolatinės srovės varikliai su skirtingais šepečiaisKai kuriais atvejais, ypač naudojant pažangesnes šepečių medžiagas ir konstrukcijas, galima pasiekti geresnį greičio valdymą. Gebėjimas valdyti didesnes sroves ir stabilesnius elektros sujungimus gali leisti taikyti sudėtingesnius greičio valdymo metodus, pavyzdžiui, efektyviau naudoti impulsų pločio moduliaciją (PWM). Didelio našumo servovarikliams, kuriems reikalingas tikslus greičio valdymas tokiose srityse kaip robotika, šiam tikslui gali būti naudojami šepečiai iš specializuotų medžiagų.
Taikymo scenarijai
Anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai
- Buitinė elektronikaJie plačiai naudojami smulkios plataus vartojimo elektronikos gaminiuose, tokiuose kaip elektriniai dantų šepetėliai, plaukų džiovintuvai ir nešiojamieji ventiliatoriai. Jų kompaktiškas dydis, santykinai maža kaina ir pakankamas našumas atitinka šių prietaisų reikalavimus.
- Automobilių priedaiAutomobiliuose anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai naudojami tokiose srityse kaip valytuvai, elektra valdomi langai ir sėdynių reguliatoriai. Šie varikliai turi būti patikimi ir ekonomiški, o anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai tam puikiai tinka.
Šepetėliniai nuolatinės srovės varikliaisu skirtingais šepetėliais
- Pramoninės mašinosKaip minėta anksčiau, pramonės aplinkoje varikliai su didelio laidumo šepetėliais naudojami dideliems įrenginiams valdyti. Gamybos įmonėse varikliams, maitinantiems didelio našumo siurblius, kompresorius ir frezavimo stakles, dažnai reikalinga didelė galia ir tikslus valdymas, kurį gali užtikrinti šepetėliniai nuolatinės srovės varikliai su atitinkamomis šepetėlių medžiagomis.
- Aviacija ir gynybaKai kuriose aviacijos ir kosmoso srityse, pavyzdžiui, orlaivių pavarose, naudojami šepetėliniai nuolatinės srovės varikliai su specializuotais šepetėliais. Šie varikliai turi veikti ekstremaliomis sąlygomis, įskaitant aukštą temperatūrą ir didelę vibraciją. Šepetėlių medžiagos pasirinkimas yra labai svarbus siekiant užtikrinti patikimą veikimą tokiose sudėtingose situacijose.
Apibendrinant galima teigti, kad nors anglies šepetėlių nuolatinės srovės varikliai yra šepetėlių nuolatinės srovės variklių tipas, šepetėlių medžiagų skirtumai ir dėl to atsirandančios eksploatacinės charakteristikos lemia skirtingus taikymo scenarijus. Šių skirtumų supratimas yra labai svarbus inžinieriams ir projektuotojams, renkantis tinkamiausią nuolatinės srovės variklį konkrečiai taikymo sričiai.
tau irgi viskas patinka
Skaityti daugiau naujienų
Įrašo laikas: 2025 m. sausio 16 d.