У области електротехнике, мотори једносмерне струје (DC) играју кључну улогу у широком спектру примена. Међу DC моторима, најчешће се користе они опремљени четкицама. Међутим, чини се да постоји извесна забуна у вези са DC моторима са угљеничним четкицама и DC моторима са четкицама. У овом чланку ћемо анализирати разлике између њих и истражити њихове одговарајуће сценарије примене.
Разјашњење терминологије
Прво, важно је напоменути да су једносмерни мотори са угљеничним четкицама заправо подскуп једносмерних мотора са четкицама. Термин „једносмерни мотор са четкицама“ је општија класификација, док се „једносмерни мотор са угљеничним четкицама“ посебно односи на једносмерни мотор са четкицама где су четкице направљене првенствено од материјала на бази угљеника.
Структурне и материјалне разлике
Материјал четкице
- DC motori sa ugljeničnim četkicamaКао што и само име каже, четке у овим моторима су претежно направљене од угљеника. Угљеник има одлична својства самоподмазивања, што смањује трење између четке и комутатора. То резултира мањим хабањем, продужавајући век трајања четкица. Поред тога, угљеник је добар електрични проводник, иако његова проводљивост није тако висока као код неких метала. На пример, код малих хоби мотора, угљеничне четкице се често користе због своје исплативости и поузданости.
- Четкичасти једносмерни мотори (у ширем смислу)Четке у једносмерним моторима без угљеничних четкица могу бити направљене од различитих материјала. Метално-графитне четке, на пример, комбинују високу електричну проводљивост метала (као што је бакар) са самоподмазујућим и отпорним на хабање својствима графита. Ове четке се обично користе у применама где је потребан већи капацитет преноса струје.
Интеракција комутатора
- DC motori sa ugljeničnim četkicamaУгљеничне четкице глатко клизају по површини комутатора. Самоподмазујућа природа угљеника помаже у одржавању константне контактне силе, што је кључно за стабилну електричну везу. У неким случајевима, угљеничне четкице могу такође произвести мање електричне буке током рада, што их чини погодним за примене осетљиве на електромагнетне сметње.
- Четкице једносмерних мотора са различитим четкамаМетално-графитне четке, због својих различитих физичких својстава, могу захтевати другачији дизајн комутатора. Већа проводљивост металног дела може довести до различитих образаца расподеле струје на површини комутатора и стога ће комутатор можда морати бити пројектован да ефикасније решава ово.
Разлике у перформансама
Снага и ефикасност
- DC motori sa ugljeničnim četkicamaГенерално, једносмерни мотори са угљеничним четкицама су добро прилагођени за примене са ниском до средњом снагом. Њихова релативно нижа проводљивост у поређењу са неким четкицама на бази метала може резултирати нешто већим електричним отпором, што може довести до губитка снаге у облику топлоте. Међутим, њихово својство самоподмазивања смањује механичке губитке услед трења, што помаже у одржавању разумне укупне ефикасности. На пример, у малим кућним апаратима попут електричних вентилатора, обично се користе једносмерни мотори са угљеничним четкицама, пружајући довољну снагу, а истовремено остајући довољно енергетски ефикасни за кућну употребу.
- Четкице једносмерних мотора са различитим четкамаМотори са метално-графитним четкицама се често користе у апликацијама велике снаге. Висока електрична проводљивост металне компоненте омогућава ефикаснији пренос великих количина струје, што резултира већом излазном снагом. Индустријске машине, као што су велики транспортни системи, често користе ове типове мотора за погон великих терета.
Контрола брзине
- DC motori sa ugljeničnim četkicamaКонтрола брзине једносмерних мотора са угљеним четкицама може се постићи различитим методама, као што је подешавање улазног напона. Међутим, због својих инхерентних карактеристика, они можда неће понудити исти ниво прецизне контроле брзине као неки други типови мотора. У применама где стабилност брзине није од највеће важности, као што је случај код неких једноставних вентилатора, једносмерни мотори са угљеним четкицама могу адекватно да раде.
- Четкице једносмерних мотора са различитим четкамаУ неким случајевима, посебно са напреднијим материјалима и дизајном четкица, може се постићи боља контрола брзине. Способност руковања већим струјама и стабилнијим електричним везама може омогућити софистицираније технике контроле брзине, као што је ефикасније коришћење модулације ширине импулса (PWM). Високоперформансни серво мотори, којима је потребна прецизна контрола брзине за примене попут роботике, могу користити четке са специјализованим материјалима за ову сврху.
Сценарији примене
DC motori sa ugljeničnim četkicama
- Потрошачка електроникаШироко се користе у малој потрошачкој електроници као што су електричне четкице за зубе, фенови за косу и преносиви вентилатори. Њихова компактна величина, релативно ниска цена и довољне перформансе задовољавају захтеве ових уређаја.
- Аутомобилска додатна опремаУ аутомобилима, једносмерни мотори са угљеничним четкицама користе се у апликацијама као што су брисачи ветробранског стакла, електрични подизачи прозора и подешавачи седишта. Ови мотори морају бити поуздани и исплативи, а једносмерни мотори са угљеничним четкицама испуњавају те услове.
Четкичасти једносмерни моториса различитим четкама
- Индустријске машинеКао што је раније поменуто, у индустријским условима, мотори са четкицама високе проводљивости користе се за покретање велике опреме. У производном погону, мотори који покрећу пумпе великог капацитета, компресоре и глодалице често захтевају велику излазну снагу и прецизну контролу, што могу да обезбеде четкичасти једносмерни мотори са одговарајућим материјалима за четкице.
- Ваздухопловство и одбранаУ неким ваздухопловним применама, као што су актуатори авиона, користе се четкичасти једносмерни мотори са специјализованим четкама. Ови мотори морају да раде у екстремним условима, укључујући високе температуре и окружења са високим вибрацијама. Избор материјала четкица је кључан за обезбеђивање поузданих перформанси у тако захтевним ситуацијама.
Закључно, иако су једносмерни мотори са угљеничним четкицама врста једносмерног мотора са четкицама, разлике у материјалима четкица и резултујућим карактеристикама перформанси доводе до различитих сценарија примене. Разумевање ових разлика је кључно за инжењере и дизајнере при одабиру најприкладнијег једносмерног мотора за дату примену.
свиђа ти се и све
Време објаве: 16. јануар 2025.