Conceptes bàsics del motor DC raspallat

 

A Motor DC raspallatés un tipus de motor inventat al segle XIX que encara avui s'utilitza àmpliament en diversos camps. Com un dels primers motors que s'han aplicat a la història, té les característiques d'estructura senzilla, baix cost i fàcil control.

 

El principi de funcionament del motor de corrent continu raspallat depèn de l'ajust de l'estator i el rotor. Els imants permanents fixos o electroimants es munten a l'estator per proporcionar un camp magnètic constant. El rotor està equipat amb bobinatge d'induït i commutador, i la tapa final s'instal·la amb un raspall o raspall de carbó. El raspall i el commutador treballen junts per canviar la direcció del flux del corrent al bobinatge del rotor, fent que el rotor continuï girant i realitzi la conversió d'energia elèctrica en energia mecànica.

 

Encara que amb l'avenç de la tecnologia del motor, nous motors com aramotors de corrent continu sense escombreteshan ocupat gradualment una quota de mercat més gran, Brushed DC Motor segueix sent competitiu en molts camps amb el seu disseny senzill i baix cost. Són especialment adequats per a ocasions on els requisits de control no són elevats, com ara electrodomèstics, eines elèctriques i sistemes d'arrencada d'automòbils. Aquests avantatges asseguren l'aplicació continuada del motor de corrent continu raspallat a la indústria moderna.

 

 

En el camp dels motors, el motor de corrent continu amb raspall i el motor de corrent continu sense escombretes són dos tipus habituals de motors. Difereixen significativament en termes d'estructura, eficiència, longevitat, control i cost.

 

1. Pel que fa a l'estructura

L'estructura del motor de corrent continu raspallat és més tradicional, l'estator s'instal·la generalment amb un imant permanent o electroimant, el rotor està equipat amb bobinatge d'induït i s'utilitza el commutador, el raspall o el raspall de carbó per contactar amb el commutador per aconseguir la commutació del corrent. Aquest disseny provoca problemes de desgast amb el raspall i el commutador, que requereixen un manteniment regular.

 

Els motors de corrent continu sense escombretes, en canvi, tenen un disseny més avançat sense escombretes i commutadors. Utilitza un controlador electrònic per aconseguir la funció de commutació, controlant el senyal electrònic per canviar la direcció del corrent, fent girar el motor. Com que no hi ha peces de desgast mecàniques, els motors sense escombretes són més fiables i compactes.

 

2. En termes d'eficiència i longevitat

L'eficiència del motor DC raspallat és relativament baixa, la raó principal és que la fricció entre el raspall i el commutador produirà pèrdua de calor i energia. Al mateix temps, el raspall es desgastarà gradualment amb l'augment del temps d'ús, afectant el rendiment del motor i escurçant la vida útil.

 

Motor DC sense escombretes perquè no hi ha fricció de raspall i commutador, l'eficiència és significativament més alta i la pèrdua de conversió d'energia és petita. Junt amb el disseny sense desgast mecànic, la vida útil també és més llarga, adequada per a l'ocasió d'un funcionament continu a llarg termini i la demanda de manteniment és baixa.

 

3. Control i cost

El control del motor DC raspallat és relativament senzill, normalment només cal controlar la font d'alimentació per aconseguir l'ajust bàsic de la velocitat i la direcció de rotació, adequats per a l'aplicació dels requisits de precisió del control no elevats. A causa del seu disseny tradicional i el seu baix cost de fabricació, és la primera opció per a molts equips de baix cost.

 

Els motors de CC sense escombretes, encara que són més eficients, són més complicats de controlar. Es basa en controladors electrònics per ajustar la velocitat i la direcció de gir del motor, la qual cosa permet que els motors sense escombretes aconsegueixin un control més precís, especialment en la necessitat d'una regulació precisa de la velocitat i un control de parell. Tanmateix, aquest sistema de control electrònic augmenta el cost, la qual cosa fa que el cost total dels motors de corrent continu sense escombretes sigui superior al dels motors raspalls.

 

 

Com a tipus de motor clàssic, el motor de CC raspall ha estat substituït gradualment per un motor de CC sense escombretes amb el progrés de la tecnologia, però els seus avantatges únics el fan encara competitiu en moltes aplicacions.

 

1. Construcció senzilla

El motor DC raspallat té una estructura de disseny molt senzilla. Consta de components bàsics com l'estator, el rotor, el raspall i el commutador. Com que no hi ha un sistema de control electrònic complicat, aquesta estructura senzilla fa que el motor del raspall sigui fàcil de fabricar, muntar i mantenir, especialment per a ocasions en què la complexitat del disseny del motor no és alta.

 

2. Baix cost de fabricació

A causa de l'estructura senzilla, es requereixen relativament pocs materials i processos per fabricar un motor de corrent continu amb raspall, la qual cosa fa que el seu cost de producció sigui significativament més baix que altres tipus de motors, especialment els motors sense escombretes. Aquesta característica el fa ideal per a molts dispositius sensibles al preu.

 

3. Tenir un parell d'arrencada alt

El motor DC raspallat té un gran parell d'arrencada, pot proporcionar prou potència a baixa velocitat o fins i tot en repòs. Això el fa ideal per a aplicacions que requereixen un parell d'arrencada elevat, com ara eines elèctriques i alguns equips industrials.

 

4. Àmplia gamma d'ajust de velocitat

Simplement ajustant la tensió d'entrada, el motor de corrent continu raspallat pot funcionar en un gran rang de velocitat i pot ajustar la velocitat sense problemes. Aquesta àmplia gamma de capacitats d'ajust de velocitat fa que sigui d'un gran valor d'aplicació en equips on es requereix flexibilitat de velocitat.

 

5. Facilitat de commutació

Motor DC raspallat a través del raspall i el commutador per aconseguir la commutació, el principi de funcionament és senzill, no necessita un sistema de control electrònic complex quan es treballa. Això fa que sigui molt eficaç en escenaris d'aplicació que requereixen una resposta ràpida i una commutació freqüent, i sobretot funciona bé en entorns que no requereixen un control precís.

 

6. Apte per a inversions sobtades i canvis de velocitat

El motor DC raspallat té la capacitat d'invertir la direcció i ajustar la velocitat ràpidament, cosa que el fa útil en aplicacions que requereixen un canvi ràpid d'estat de funcionament. Per exemple, en equips d'automatització, la necessitat d'inversions freqüents del motor i canvis ràpids de velocitat es pot aconseguir mitjançant el simple control del motor raspallat.

 

 

Tot i que el motor de corrent continu raspallat funciona bé en moltes aplicacions, també té alguns desavantatges que el fan inferior a altres tipus de motor en algunes ocasions.

 

1. Desgast del raspall i del commutador

Un desavantatge important del motor de corrent continu raspallat és el desgast del raspall i del commutador. A mesura que passa el temps, el raspall es desgastarà gradualment a causa de la fricció, el que provocarà un rendiment del motor reduït i, possiblement, fins i tot una fallada. Aquest desgast pot afectar l'eficiència i la sortida del motor, augmentant la freqüència de reparació i substitució.

 

2. Generar espurnes elèctriques

Quan el raspall està en contacte amb el commutador, un motor de corrent continu raspallat produirà una espurna elèctrica a causa del canvi de fricció i corrent. Això no només afecta l'estabilitat del motor, sinó que també pot provocar una fallada elèctrica, causant danys al circuit i altres components. A més, la generació d'espurnes pot provocar perills per a la seguretat en alguns entorns sensibles.

 

3. Interferències electromagnètiques i soroll

El motor DC raspallat produirà interferències electromagnètiques i soroll a causa del contacte entre el raspall i el commutador durant el funcionament. Aquesta interferència pot afectar l'electrònica circumdant, provocant una distorsió del senyal o una fallada de l'equip. Al mateix temps, el soroll del propi motor pot afectar la seva idoneïtat en determinades aplicacions on els requisits de soroll són estrictes.

 

4. Alts requisits de manteniment

A causa de la naturalesa de desgast dels raspalls i commutadors, el motor de corrent continu raspallat requereix un manteniment regular per substituir els raspalls gastats i els commutadors nets. Aquest elevat requeriment de manteniment fa que el cost total de la seva llarga operació augmenti, sobretot en el cas de recursos limitats per al manteniment, que pot esdevenir un problema important.

 

5. Vida útil curta

Un motor de corrent continu amb raspall té una vida útil més curta que un motor de corrent continu sense escombretes. El desgast del raspall i del commutador afectarà directament la vida útil del motor, especialment en l'aplicació d'alta càrrega i aturada freqüent, la velocitat de desgast s'accelerarà. Per tant, en la necessitat de funcionar durant molt de temps, el motor del raspall pot no ser la millor opció.

 

 

El principi de funcionament d'un motor de corrent continu raspallat es basa en la inducció electromagnètica, que converteix l'energia elèctrica en energia mecànica mitjançant la interacció de l'estator i el rotor.

 

1. L'estator genera un camp magnètic

En el motor de corrent continu raspallat, solen instal·lar-se imants permanents o electroimants a l'estator. Quan el motor s'activa, l'estator genera un camp magnètic constant, que proporciona al rotor la direcció del moviment i la base de la força.

 

2. Fer passar un corrent elèctric pel rotor

El rotor és la part giratòria del motor amb bobinatges d'induït instal·lats a l'interior. Quan el corrent passa a través del raspall cap als bobinatges del rotor, es crea un camp electromagnètic dins dels bobinatges que interacciona amb el camp magnètic de l'estator. La direcció en què flueix el corrent a través del bobinatge canvia constantment a través de la interacció entre el raspall i el commutador, assegurant que el rotor pugui continuar girant.

 

3. Interacció del camp magnètic

La interacció entre el camp magnètic de l'estator i el camp electromagnètic del rotor fa que el rotor giri. En aquest procés, el paper del commutador és canviar la direcció del corrent regularment per garantir que la direcció de rotació del rotor segueixi sent la mateixa i completar la conversió d'energia elèctrica en energia mecànica, per tal de realitzar el treball del motor.

 

 

Motor DC raspallat per la seva estructura senzilla, baix cost de fabricació, fàcil de controlar les característiques, àmpliament utilitzat en tot tipus d'equips diaris i aplicacions industrials, especialment per a les ocasions que no necessiten un control complex. A continuació es mostren algunes àrees d'aplicació típiques (incloent-hi però no limitades a):

 

Assecador de cabell

Un motor de corrent continu raspallat a l'assecador de cabells fa girar les pales del ventilador i expulsar el fort flux d'aire. Com que l'assecador de cabells no requereix un control molt precís, l'alta velocitat i el gran parell del motor raspallat són ideals per a aquesta aplicació.

 

Trepant elèctric

Les eines elèctriques, com ara els trepans elèctrics, han de proporcionar un parell elevat a l'inici, i el motor de corrent continu raspallat amb el seu gran parell d'arrencada i un ampli rang d'ajust de velocitat el fan ideal per a aquestes eines per garantir que el treball de perforació i tall vagi sense problemes.

 

Joguines elèctriques

Les joguines elèctriques, com ara els cotxes i els robots amb control remot, sovint utilitzen un motor de corrent continu raspallat. Aquest tipus de motor té una estructura senzilla i és capaç de proporcionar prou potència per a les joguines mantenint els costos de fabricació baixos, el que el converteix en la primera opció per a la indústria de la joguina.

 

Raspall de dents elèctric

Un petit motor de corrent continu raspallat en un raspall de dents elèctric fa que el capçal del raspall giri o vibri per ajudar l'usuari a netejar-se les dents. Com que els raspalls de dents elèctrics requereixen menys precisió del motor, els avantatges de costos dels motors raspallats es reflecteixen en aquests productes.

 

Petits electrodomèstics

Els electrodomèstics petits com ara batedores, espremedores i aspiradores sovint depenen de la potència del motor de corrent continu raspallat. Exhibeixen capacitats de treball eficients i necessitats de manteniment senzilles en aquestes aplicacions, cosa que les converteix en una opció assequible.

 

 

Amb anys d'experiència en la indústria des dels seus inicis el 2011, VSD es compromet a proporcionar solucions de motor fiables per a una àmplia varietat d'aplicacions. Ja sigui per a electrodomèstics, eines elèctriques o equips d'automoció i industrials, VSD sempre s'adhereix a la filosofia de la qualitat en primer lloc, assegurant que cada motor pugui satisfer les necessitats dels clients. Com a experts en el camp del motor de corrent continu raspallat, estem innovant constantment per adaptar-nos al ràpid desenvolupament de la indústria moderna. Si busqueu trobar la solució de motor més adequada per al vostre producte, VSD serà el vostre soci ideal.