มอเตอร์ DC แปรงทำงานอย่างไร?

มอเตอร์ DC ที่ถูกแปรง เป็นหนึ่งในมอเตอร์ไฟฟ้าที่พื้นฐานที่สุดและใช้กันอย่างแพร่หลาย เป็นที่รู้จักกันดีในเรื่อง การออกแบบง่าย ๆ , การทำงานที่ง่าย และ มีประสิทธิภาพด้านต้นทุน มอเตอร์ DC ที่ถูกแปรงนั้นพบได้ในแอพพลิเคชั่นนับไม่ถ้วนตั้งแต่เครื่องใช้ในครัวเรือนไปจนถึงเครื่องจักรอุตสาหกรรม ทำความเข้าใจ ว่าก DC Motor Brushed งาน เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับทุกคนที่เกี่ยวข้องกับวิศวกรรมระบบอัตโนมัติหุ่นยนต์หรืออุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไป

หลักการปฏิบัติงานขั้นพื้นฐาน

มอเตอร์ DC ที่ถูกแปรงทำงานบนหลักการของ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า (แรงลอเร ซ์) น เมื่อกระแสไฟฟ้าผ่านลวดที่วางไว้ในสนามแม่เหล็กแรงจะถูกกระทำบนลวด ในมอเตอร์แรงนี้ใช้เพื่อ สร้างการเคลื่อนไหวแบบหมุน หรือแรงบิด

ขั้นตอนสำคัญในการทำงานของมอเตอร์

1. แหล่งจ่ายไฟเพิ่มพลังให้มอเตอร์

มอเตอร์เชื่อมต่อกับ แหล่งพลังงานกระแสตรง (DC ) เมื่อใช้แรงดันไฟฟ้ากระแส ไฟฟ้าไหล ผ่านวงจรภายนอกเข้าสู่ แปรง ของมอเตอร์.

2. แปรงโอนกระแสไฟฟ้าไปยังตัวเลือก

แปรง ที่ ทำจากคาร์บอนหรือกราไฟท์มักจะสัมผัสกับ ตัวเลือก หมุน อย่างต่อเนื่อง การ พวกเขา ถ่ายโอนกระแสไฟฟ้า จากส่วนที่อยู่ใกล้ของมอเตอร์ (สเตเตอร์) ไปยังส่วนที่หมุน (เกราะ/โรเตอร์)

3. commutator นำกระแสผ่านขดลวดเกราะ

ตัว เลือก เป็นโครงสร้างทรงกระบอกที่แบ่งส่วนกับโรเตอร์ มันเชื่อมต่อกับ ขดลวดเกราะ ซึ่งเป็นขดลวดของลวดบาดแผลรอบแกนเหล็กของโรเตอร์

ในขณะที่ผู้เดินทางหมุนไปด้วยโรเตอร์มัน จะเปลี่ยนทิศทางของกระแส ผ่านขดลวดที่แตกต่างกันของเกราะในขณะที่เหมาะสม การสลับนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรักษาการหมุนอย่างต่อเนื่องในทิศทางเดียว

4. การโต้ตอบสนามแม่เหล็กสร้างแรงบิด

ขด ลวดที่มีกระแส ไฟฟ้า ในเกราะถูกวางไว้ใน สนามแม่เหล็ก ที่เกิดจาก แม่เหล็กถาวร หรือ ขดลวดสนามแม่เหล็กไฟฟ้า ที่ติดตั้งบนสเตเตอร์

ปฏิสัมพันธ์ระหว่าง สนามแม่เหล็ก และ กระแสในขดลวด สร้าง แรง (แรงลอเรนซ์ ) ตาม กฎทางขวามือ แรงนี้ทำหน้าที่ตั้งฉากกับทั้งสนามแม่เหล็กและทิศทางของกระแสไฟฟ้าทำให้โรเตอร์หมุน

5. การหมุนอย่างต่อเนื่องรักษาโดยการสลับ commutator

ในขณะที่โรเตอร์หมุน กลุ่มผู้เดินทางจะเปลี่ยนการติดต่อ กับแปรง อย่างต่อเนื่อง สิ่งนี้ เปลี่ยนทิศทางปัจจุบันในแต่ละขด จะ .

รายละเอียดรายละเอียดของบทบาทการสร้างการเคลื่อนไหว

ใน	การเคลื่อนไหว
แปรง	ส่งกระแสไฟฟ้าไปยังตัวเลือกจากแหล่งพลังงานภายนอก
เครื่องถ่วง	สวิตช์ทิศทางปัจจุบันในขดลวดโรเตอร์เพื่อรักษาทิศทางแรงบิด
เกราะ	ขดลวดบ้าน; สร้างแรงบิดเมื่อมีพลังและวางไว้ในสนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็ก	โต้ตอบกับกระแสในเกราะเพื่อผลิตแรงหมุน
เพลา	การถ่ายโอนแรงบิดไปยังโหลดภายนอก (เช่นเกียร์, ล้อ)

การควบคุมทิศทาง

ทิศทางของการหมุนใน มอเตอร์ DC ที่ถูกแปรง สามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างง่ายดายโดย การย้อนกลับขั้ว ของแรงดันไฟฟ้า DC ที่ใช้ สิ่งนี้ จะย้อนกลับการไหลของกระแส ในขดลวดเกราะจึง ย้อนกลับทิศทางของแรงบิด.

การควบคุมความเร็ว

ความเร็วในมอเตอร์ DC ที่แปรงนั้นเป็น สัดส่วนกับแรงดันไฟฟ้าที่ ใช้ การเพิ่มแรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มกระแสส่งผลให้:

• ความแรงของสนามแม่เหล็กที่สูงขึ้น

• เพิ่มแรงบิด

• การหมุนเร็วขึ้น

ความเร็วสามารถควบคุมได้โดยใช้ การปรับความกว้างพัลส์ (PWM) หรือ อุปกรณ์แรงดันไฟฟ้าผันแปร.

ข้อดีของมอเตอร์ DC แปรง

• ต้นทุนต่ำ: ราคาไม่แพงเมื่อเทียบกับมอเตอร์ไร้แปรงหรือ AC

• การควบคุมความเร็วง่าย: สัดส่วนโดยตรงกับอินพุตแรงดันไฟฟ้า

• การตอบสนองแรงบิดอย่างรวดเร็ว: เหมาะสำหรับการดำเนินการเริ่มต้น

ข้อเสียของมอเตอร์ DC แปรง

• การสึกหรอของแปรง : แปรงเป็นจุดสัมผัสที่ใช้แรงเสียดทานและสึกหรอเมื่อเวลาผ่านไป

• การประกายไฟ : การสัมผัสระหว่างแปรงและเครื่องใช้ไฟฟ้าสามารถสร้างเสียงไฟฟ้าและความร้อนได้

• จำเป็นต้องมีการบำรุงรักษา : แปรงและเครื่องใช้ไฟฟ้าต้องมีการตรวจสอบและทดแทนอย่างสม่ำเสมอ

แอปพลิเคชันของมอเตอร์ DC ที่ถูกแปรง

เนื่องจากความเก่งกาจและต้นทุนต่ำ Brushed DC Motor S ใช้ในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย:

• เครื่องใช้ในครัวเรือน - เครื่องปั่น, เครื่องเป่าผม, เครื่องดูดฝุ่น

• โครงการของเล่นและงานอดิเรก -รถยนต์ที่ควบคุมระยะไกลหุ่นยนต์โดรน

• ระบบยานยนต์ - มอเตอร์หน้าต่าง, ที่ปัดน้ำฝน, เครื่องปรับที่นั่ง

• อุปกรณ์อุตสาหกรรม - สายพานลำเลียงเครื่องจักรขนาดเล็กระบบอัตโนมัติ

• เครื่องมือไฟฟ้า - การฝึกซ้อม, ไขควง, เลื่อย

ระบบยังคงการหมุนอย่างต่อเนื่อง

ส่วนที่สำคัญที่สุดของก Brushed DC Motor เป็น ระบบการใช้งาน-พู่กัน ซึ่งรักษาการ สลับกระแสคง ที่ หากไม่มีมันมอเตอร์จะหยุดเมื่อแรงแม่เหล็กกลายเป็นกลางเมื่อโรเตอร์หมุน การ พลิกกลับในปัจจุบันโดยอัตโนมัติ ช่วยให้มั่นใจได้ว่า:

• ปฏิสัมพันธ์แม่เหล็กอย่างต่อเนื่อง

• แรงบิดทิศทางเดียวที่สอดคล้องกัน

• การหมุนที่ไร้รอยต่อ

บทสรุป

การทำงานของก การแปรง DC Motor เป็นการสาธิตที่สวยงามของ แปลงพลังงานไฟฟ้า การ ด้วยการควบคุมปฏิสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็กและการใช้ตัวเลือกเพื่อสลับกระแสไฟฟ้าอย่างต่อเนื่องมอเตอร์เหล่านี้สามารถ สร้างแรงหมุนได้อย่างน่าเชื่อถือและมี ประสิทธิภาพ ความเรียบง่ายความยืดหยุ่นในการควบคุมและความสามารถในการจ่ายของพวกเขาทำให้มั่นใจได้ว่ามีความสำคัญอย่างต่อเนื่องทั้งในอุปกรณ์ประจำวันและแอพพลิเคชั่นอุตสาหกรรม