Zawartość
- Zalety i wady szczotkowanego silnika prądu stałego
- Projekt
- Kontrola prędkości
- Kontrola momentu obrotowego
- Projekt operacyjny
Bezprzewodowe silniki wiertnicze oparte są na jednym z najnowszych modeli silników, czyli szczotkowanym DC. Oparty na magnesach wymaga bezpośredniego napięcia do działania. Zwykle wymaga to wtyczki, która sprawi, że wiertło będzie „podłączone”. Jednak dzięki wynalezieniu akumulatorów, wymienne zestawy akumulatorów pozwoliły wiertarce być bezprzewodowym.
Zalety i wady szczotkowanego silnika prądu stałego
Zaletą szczotkowanego silnika prądu stałego jest to, że jego konstrukcja jest łatwa do zrozumienia, jego prędkość i moment obrotowy są łatwe do kontrolowania, a jego konstrukcja jest prosta i niedroga. Ponieważ pole utworzone przez silnik jest stałe, zależność między momentem obrotowym i prędkością jest liniowa.
Wadami szczotkowanego silnika prądu stałego są jego kosztowna produkcja, zawodna kontrola przy niskich prędkościach, większy rozmiar niż w przypadku większości silników, regularne wymagania konserwacyjne i produkcja proszku podczas pracy. Nadmierne ciepło lub nadużywanie akumulatorowej wiertarki może spowodować poluzowanie i osłabienie pól silnika.
Projekt
Stałe pole magnetyczne powstaje na stojanie - na zewnątrz silnika. Osiąga się to za pomocą magnesów trwałych lub uzwojeń elektromagnetycznych. W przeciwieństwie do pola stojana, pole w tworniku jest generowane przez przepływ elektromagnetyczny pochodzący z wirnika. Bieguny magnetyczne zawarte w polu twornika będą próbowały wyrównać z przeciwnymi biegunami magnetycznymi w stojanie, ale przełącznik - wykonany z przewodzących grafitowo-miedzianych szczotek w wirniku - odwraca biegunowość pierścieni stojana. Dlatego bieguny magnetyczne nigdy nie osiadają w przeciwnej polaryzacji z powodu obrotu szczotek i biegunów, tworząc nieustanny ruch, dopóki nie zostanie zatrzymany przez odcięcie elektryczności w silniku.
Kontrola prędkości
Sterowanie prędkością w szczotkowanym silniku prądu stałego jest łatwe w obsłudze. Im wyższe napięcie w tworniku, tym szybszy jest obrót. Wytworzone napięcie jest wprost proporcjonalne do prędkości silnika. Gdy używana jest kontrola prędkości, wpływa to na wysyłane napięcie. Silniki prądu stałego szczotkowane zawierają również urządzenia rozpraszające ciepło, które zapobiegają przegrzaniu, gdy silnik obraca się szybciej.
Kontrola momentu obrotowego
Silniki szczotkowane DC zapewniają łatwą kontrolę momentu obrotowego. Wyjście momentu obrotowego jest proporcjonalne do prądu przepływającego przez silnik. Jeśli jest ograniczony, moment obrotowy zostaje proporcjonalnie ograniczony. Łatwość kontroli momentu obrotowego w szczotkowanym silniku prądu stałego zwiększa zakres obiektów, w których można go stosować - od maszyn ciężkich po produkcję tekstyliów.
Projekt operacyjny
Elektronika z delikatnymi projektami momentu obrotowego i prędkości jest łatwa i niedroga w produkcji. Silniki prądu stałego o małej mocy są dostępne od 100 do 200 USD za sztukę. Większe silniki prądu stałego szczotkowane są dostępne w wersjach do kilkuset HP. Podczas gdy silniki prądu stałego o większej mocy zapewniają lepszą wydajność, silniki prądu przemiennego są dostępne w podobnych mocach znamionowych, ale przy niższych kosztach.