Por que o motor da escova CC não foi completamente substituído?

Desde o nascimento do motor DC sem escovas, o "antigo" motor sem escovas começou a declinar, mas ainda é uma escolha confiável para aplicações de baixo custo.

A estrutura principal do motor de escova é o estator mais o rotor mais a escova, através do campo magnético giratório para obter o torque rotacional, de modo a produzir energia cinética. A escova e o comutador entram em contato constante com o atrito, desempenhando um papel condutor e de transferência na rotação. O salto na direção do pólo é realizado movendo um contato em uma posição fixa que é então conectado em relação ao contato elétrico no rotor do motor. Esse contato fixo geralmente é feito de grafite. Comparado ao cobre ou outros metais, o grafite não se funde ou solda junto com o contato rotativo durante curto-circuito de grande corrente ou circuito aberto/inicialização, e o contato geralmente é acionado por mola, portanto, pode ser obtida pressão de contato contínua. No motor sem escova, o trabalho de substituição é completado pelo circuito de controle no controlador (geralmente sensor Hall mais controlador, e a tecnologia mais avançada é o codificador magnético). A estrutura principal do motor sem escova inclui rotor, estator, controlador do motor e sensor. O estator e o sensor são fixados na carcaça do motor, e o rotor é conectado ao interior do motor através de um rolamento axial. Dentro do rotor, existe um grupo de ímãs permanentes e orifícios de acesso axiais instalados para drenar o calor do rotor através do ar. Durante a operação do motor sem escova, o controlador do motor recebe o sinal potencial lido pelo sensor do rotor e determina a posição e a velocidade do rotor de acordo. O controlador do motor envia então uma série de sinais de corrente ao enrolamento do estator para motivar a interação do campo magnético entre o ímã permanente do rotor e o enrolamento do estator. Através desta interação, o motor sem escova é capaz de converter energia elétrica em energia mecânica e produzir a velocidade e o torque correspondentes.

Na verdade, o controle dos dois tipos de motores é a regulação de tensão, mas como o DC sem escova usa comutação eletrônica, deve haver controle digital que pode ser alcançado, e o DC com escova é através da comutação da escova de carbono, o uso de controle de silício e outros circuitos analógicos tradicionais podem ser controlados, relativamente simples.

Um micromotor DC escovado é um motor tradicional com uma escova rotativa, que é conectada ao rotor dentro do motor, permitindo que o rotor gire e acione a máquina. O motor sem escova não possui escova e possui um pólo magnético discreto dentro do rotor. As velocidades com e sem escova também são diferentes. O modo de regulação de velocidade do micro motor DC com escova consiste em alterar a posição da escova alterando o tamanho da superfície de contato entre a escova e o rotor e, em seguida, alterar a velocidade do motor. Seu modo de regulação de velocidade não é muito flexível e fácil de eliminar o desgaste do núcleo e problemas de desforma, afetando a estabilidade do sistema. Em contraste, o motor sem escova possui mais modo de regulação de velocidade. No sistema de controle do motor sem escova, a regulação da velocidade pode ser controlada automaticamente controlando a corrente e a tensão do motor. Como o rotor dentro do motor sem escova é muito estável, é possível obter controle de velocidade e torque de alta precisão. Além disso, o motor sem escova não precisa de manutenção de substituição do núcleo da escova, economizando assim custos de produção e manutenção.

O motor de escova sempre mantém as seguintes vantagens absolutas na classificação de muitos motores de última geração

1. Sua estrutura possui apenas um rotor, um estator e um grupo de escovas, que não necessita de estrutura mecânica complexa e circuito de controle, e o custo de fabricação é relativamente baixo. Ao mesmo tempo, tomemos como exemplo o mainstream atual, seu desenvolvimento tecnológico tem uma história de décadas, a tecnologia está madura e o ciclo de pesquisa e desenvolvimento também é curto. Esta tecnologia madura oferece garantia técnica segura para empresas de manufatura, fácil de manter, reduz os custos de manutenção e o risco de falha. O desempenho dos produtos produzidos também está se tornando mais estável e mais popular no mercado. Finalmente, após anos de acumulação técnica e experiência prática, o desempenho atingiu um nível relativamente estável e excelente. A introdução e inovação de novas tecnologias promovem constantemente o desenvolvimento da indústria de motores de escovas e melhoram a qualidade e eficiência dos produtos.

2. Velocidade de resposta rápida, alto torque de partida, em primeiro lugar, a parte do rotor é composta pela escova e pela bobina de potência. Quando a corrente passa pela bobina, ocorre um campo magnético que atrai a escova, fazendo com que o rotor gire. Como o atrito entre a escova e a bobina é pequeno, o rotor tem menos inércia e resposta rápida. Em segundo lugar, o fluxo de corrente é controlável na inicialização. Quando a fonte de alimentação é ligada, o torque de partida do motor pode ser controlado alterando a direção e o tamanho da corrente. Este recurso e modo de controle permitem obter partida com alto torque em um tempo muito curto para atender às necessidades de algumas aplicações especiais.

3. Operação suave, bom efeito de partida e frenagem. Sua velocidade pode ser ajustada com a tensão de alimentação, o que permite controlar com precisão a velocidade de operação para obter um funcionamento suave. Além disso, a inércia é relativamente pequena, então seu desempenho de resposta de velocidade é excelente, você pode ajustar rapidamente a velocidade. Em segundo lugar, o modo de excitação eletromagnética pode fazer com que ele produza um grande torque de partida, de modo que possa acelerar rapidamente em um tempo muito curto, o que também é uma das razões para seu bom efeito de partida. Ao mesmo tempo, a frenagem rápida pode ser alcançada pela força eletromotriz reversa e não há outros problemas comuns do motor no processo de frenagem, como reversão ou intermitência. Finalmente, o pequeno espaço entre a escova no rotor do motor e o acionador do motor garante que o motor mantenha sempre conexões elétricas eficientes. Isso significa que pode gerar momentos imediatos quando uma resposta é necessária, tornando-o ideal para aplicações que exigem partidas e paradas frequentes, como alguns equipamentos de automação.

4. Alta precisão de controle. Geralmente é usado em conjunto com o redutor, decodificador, faz com que a potência de saída do motor seja maior, maior precisão de controle, a precisão de controle pode chegar a 0 0,01 mm, quase pode deixar as partes móveis pararem onde você quiser. Sensores de posição, como sensores Hall ou encoders, são instalados no eixo do motor para monitorar a velocidade e a posição do motor. Esses sensores podem medir com muita precisão o estado real de operação do motor e fornecer sinais de feedback ao controlador. O controlador pode ser corrigido em tempo hábil com base nesses sinais para melhorar a precisão e estabilidade do controle.

5. Sem escova, motor sem escova de baixa interferência para remover a escova, a mudança mais direta é que não há faísca gerada na operação, o que reduz bastante a interferência da faísca no equipamento de rádio de controle remoto.

6. Baixo ruído, operação suave do motor sem escova sem escova, atrito de funcionamento bastante reduzido, operação suave, o ruído será muito menor, esta vantagem é um enorme suporte para a estabilidade do modelo.

7. Longa vida útil, baixo custo de manutenção, menos escova, o desgaste do motor sem escova é principalmente no rolamento, do ponto de vista mecânico, o motor sem escova é quase um motor livre de manutenção, quando necessário, só precisa fazer alguma manutenção para remoção de poeira.

Na forma básica, os motores BLDC são modelos de elegância e simplicidade. Na verdade, muitas das ferramentas científicas básicas disponíveis para os jovens utilizam um simples motor trefilado para mostrar os princípios básicos da eletricidade e do magnetismo e como as interações entre eles produzem movimento eficaz. Na prática, a maioria dos motores CC são mais do que apenas uma combinação de duas versões simples dos pólos da armadura. Entre outros benefícios, mais pólos permitem que o motor dê partida de forma mais confiável a partir de qualquer ângulo de rotação (a versão simples possui duas pequenas zonas mortas). Além disso, tal motor não permite a passagem de corrente de curto-circuito transitória, alguns sistemas permitem a passagem de duas correntes de curto-circuito por volta, mas muitos sistemas não conseguem fazer isso. A bobina de excitação do estator possui diversas configurações. As configurações mais comuns são enrolamento em série, enrolamento em derivação e enrolamento composto (uma combinação de série e derivação). No motor de enrolamento em série, a bobina de excitação é conectada à bobina da armadura (por escova); no motor de enrolamento shunt, a bobina de excitação é conectada em paralelo com a bobina da armadura ("shunt" é outra expressão para "paralelo").

Apesar das muitas vantagens dos motores BLDC, os motores escovados ainda estão disponíveis e o seu desempenho está melhorando gradualmente. Embora a forma como o motor é projetado permaneça relativamente inalterada em muitos aspectos, há dois desenvolvimentos importantes: o uso generalizado de ímãs permanentes e o uso de CI e interruptores eletrônicos para acionamento da bobina e feedback funcional. Embora o motor sem escova possa operar diretamente através de uma fonte de alimentação CC, o uso do dispositivo de acionamento "adequado" fornece não apenas a corrente de acionamento necessária, mas também a variedade de funções de proteção necessárias para quase todos os subsistemas do motor. Sem dúvida, os motores escovados alimentados por CC foram amplamente substituídos por motores sem escovas controlados eletronicamente devido a muitas razões técnicas confiáveis. No entanto, ter um motor de escova ainda é uma solução eficaz em casos de aplicações baixas e sensíveis ao custo ou de requisitos limitados.

Acima estão alguns conhecimentos profissionais sobre motores de escova que são difíceis de serem completamente substituídos por motores VSD. Para informações mais relevantes, entre em contato conosco.