Principio di funzionamento e differenza tra Brushless
Motore e motore a spazzole
Motore senza spazzole: il motore CC senza spazzole è costituito da corpo motore e driver ed è un tipico prodotto meccatronico. Poiché il motore CC senza spazzole funziona in modalità di controllo automatico, non necessita di avvolgimento di avviamento aggiuntivo sul rotore come un motore sincrono che si avvia sotto carico pesante con regolazione della velocità a frequenza variabile, né produce oscillazioni e perdite di passo quando il carico cambia improvvisamente. I magneti permanenti dei motori DC brushless di piccola e media capacità ora utilizzano principalmente materiali di terre rare al neodimio ferro boro (Nd-Fe-B) con un elevato livello di energia magnetica. Pertanto, il volume del motore brushless a magneti permanenti a terre rare è di una dimensione del telaio inferiore a quello dei motori asincroni trifase della stessa capacità.
Motore a spazzole: il motore a spazzole è un motore rotante che contiene un dispositivo a spazzole per convertire l'energia elettrica in energia meccanica (motore) o l'energia meccanica in energia elettrica (generatore). Diversamente dai motori brushless, i dispositivi a spazzole vengono utilizzati per introdurre o estrarre tensione e corrente. Il motore spazzolato è la base di tutti i motori. Ha le caratteristiche di avvio rapido, frenata tempestiva, regolazione regolare della velocità su un ampio intervallo e circuito di controllo relativamente semplice.
Principio di funzionamento del motore a spazzole:
Il motore a spazzole è il primo tipo di motore con cui tutti entrano in contatto. Viene utilizzato anche come modello per introdurre i motori elettrici nelle lezioni di fisica delle scuole medie. La struttura principale del motore con spazzole è statore + rotore + spazzola, che ottiene coppia attraverso il campo magnetico rotante ed emette energia cinetica. La spazzola e il commutatore sono in costante contatto e attrito, il che gioca un ruolo nella conduzione e nel cambiamento di fase durante la rotazione.
Il motore a spazzole utilizza la commutazione meccanica, il polo magnetico è stazionario e la bobina ruota. Quando il motore funziona, la bobina e il commutatore ruotano, il magnete e la spazzola di carbone non ruotano e il cambio alternato della direzione della corrente della bobina è completato dal commutatore e dalla spazzola che ruotano con il motore.
Nel motore a spazzole, questo processo consiste nel disporre in sequenza le due estremità di ingresso di potenza di ciascun gruppo di bobine in un anello, separarle con materiali isolanti, formare un oggetto simile a un cilindro e collegarle all'albero del motore. L'alimentazione passa attraverso due colonnine costituite da elementi in carbonio (spazzole di carbone). Sotto l'azione della pressione della molla, preme due punti sul cilindro a forma di anello dove l'ingresso di alimentazione della bobina è sopra da due specifiche posizioni fisse per energizzare un gruppo di bobine.
Mentre il motore ruota, bobine diverse o poli diversi della stessa bobina vengono eccitati in tempi diversi, in modo che il polo NS della bobina che genera il campo magnetico abbia una differenza angolare adeguata con il polo NS dello statore a magnete permanente più vicino. I campi magnetici si attraggono e si respingono, generando forza per far ruotare il motore. L'elettrodo di carbone scorre sul terminale della bobina, come una spazzola che sfiora la superficie di un oggetto, per questo viene chiamata "spazzola" di carbone.
Lo scorrimento l'uno contro l'altro strofinerà la spazzola di carbone, provocandone la perdita e la spazzola di carbone dovrà essere sostituita regolarmente; la spazzola di carbone e il terminale della bobina vengono accesi e spenti alternativamente, si verificheranno scintille, verranno generati danni elettromagnetici e le apparecchiature elettroniche subiranno interferenze.
Principio di funzionamento del motore brushless.
Nel motore brushless, il lavoro di cambiamento di fase viene affidato al circuito di controllo nel controller (generalmente sensore Hall + controller, la tecnologia più avanzata è l'encoder magnetico) per essere completato.
Il motore brushless adotta la commutazione elettronica, la bobina non si muove e il polo magnetico ruota. Il motore brushless utilizza una serie di apparecchiature elettroniche per rilevare la posizione del polo del magnete permanente attraverso l'elemento Hall. Sulla base di questa percezione, il circuito elettronico viene utilizzato per cambiare tempestivamente la direzione della corrente nella bobina per garantire la generazione di forza magnetica nella direzione corretta per azionare il motore. Le carenze del motore brushless vengono eliminate.
Questi circuiti sono controller del motore. Il controller del motore brushless può anche realizzare alcune funzioni che il motore brushless non può realizzare, come la regolazione dell'angolo di commutazione della potenza, la frenatura del motore, l'inversione del motore, il bloccaggio del motore e l'utilizzo del segnale del freno per interrompere l'alimentazione al il motore. Ora l'allarme elettronico dell'auto a batteria sfrutta appieno queste funzioni.
Il motore DC senza spazzole è costituito dal corpo motore e dal driver ed è un tipico prodotto meccatronico. Poiché il motore CC senza spazzole funziona in modalità di controllo automatico, non aggiungerà un avvolgimento di avviamento sul rotore come il motore sincrono che si avvia sotto carico pesante con regolazione della velocità a frequenza variabile, né produrrà oscillazioni e perdite di passo quando il carico cambia improvvisamente.
