Home-theater-designers
Els motors elèctrics de corrent continu són alguns dels invents més importants en què el món modern ha confiat molt. Aquests motors s'utilitzen en electrodomèstics, eines elèctriques, drons, sistemes de refrigeració de PC, robòtica i vehicles elèctrics.
Dos dels motors elèctrics de corrent continu més comuns que s'utilitzen avui en dia són els motors de corrent continu amb raspalls i sense escombretes. Tots dos motors tenen la mateixa idea fonamental d'utilitzar l'electromagnetisme per proporcionar rotacions mecàniques. Però amb diferents conceptes de disseny, els motors amb raspalls i sense escombretes estan obligats a tenir les seves diferències en rendiment, cost i manteniment.
MAKEUSEO VÍDEO DEL DIA
Aleshores, quin disseny del motor és millor: raspallat o sense escombretes?
Com funciona un motor elèctric de corrent continu?
Els motors elèctrics converteixen l'electricitat en energia mecànica. Ho fan permetent que l'electricitat passi a través de bobinatges de coure, creant un camp electromagnètic que excita els imants permanents dins del motor, fent que el rotor es mogui i produeixi energia mecànica.
Tot i que tant els motors amb raspalls com els sense escombretes tenen el mateix objectiu de convertir l'electricitat en energia mecànica, els seus dissenys són diferents. Per entendre la seva diferència, parlem del disseny del motor, començant pel motor raspallat.
Disseny de motor raspallat
Els motors raspallats ja fa més d'un segle que es produeixen. Se sap que tenen un disseny simplista que utilitza un parell de raspalls de carbó per oferir energia al motor. Els motors raspallats sempre tindran quatre parts principals, aquestes són:
connectar-se a la xarxa però sense internet
- Estator: La part estacionària del motor. Conté els imants permanents que fan moure el rotor.
- Rotor: La part giratòria del motor. Conté una bobina de coure que, quan està alimentada, fa que la bobina de coure sigui electromagnètica.
- Commutador: Un anell metàl·lic que garanteix que el rotor segueixi girant invertint la polaritat per cada mitja volta del rotor.
- Raspalls: Una part estacionària feta de carboni connectada directament als terminals de la font d'alimentació. Transmeten energia a l'anell del commutador, que després activa el rotor.
Un motor raspallat utilitza raspalls per alimentar elèctricament el motor alhora que permet que el rotor i el commutador giren. El rotor està format per bobinatges de coure que, quan estan alimentats, es converteixen bàsicament en un electroimant.
Aleshores, què passa si dos imants s'apropen?
Bé, depenent de l'alineació dels pols magnètics, s'atreuen o es repel·liran mútuament. L'objectiu d'un motor raspallat és utilitzar l'atracció i la repulsió per fer girar el motor. Aquí és on un commutador esdevé útil.
Un commutador és un anell metàl·lic al centre del rotor que canvia el pol magnètic del rotor cada 180 graus. Això garanteix eficaçment que el pol magnètic del rotor sempre s'alinea amb el mateix pol magnètic de l'estator, provocant repulsió.
El resultat? Contínua les rotacions mecàniques tenen prou força per alimentar la batedora (o qualsevol cosa que utilitzi un motor raspallat).
Disseny de motor sense escombretes
Els motors sense escombretes van començar a guanyar popularitat a la dècada de 1980 quan els transistors es van fer més comuns a l'electrònica. Tenir disponible components en estat sòlid va tenir un paper important en la fabricació de motors sense escombretes aplicables a eines elèctriques, electrodomèstics i electrònica. El seu disseny complex però eficient ofereix als motors sense escombretes més parell que els seus homòlegs raspallats.
El disseny del motor sense escombretes utilitza diverses parts essencials. Inclourien:
- Estator: La part estacionària del motor. Conté diverses bobines de coure que, quan estan alimentades, es converteixen en un imant actiu.
- Rotor: La part giratòria del motor. Conté els imants permanents que giren a causa del camp electromagnètic entre l'estator i el rotor.
- Sensor d'efecte Hall: Un sensor que detecta quines bobines estan energitzades i quines no.
- Circuit de control: Un circuit electrònic dissenyat per decidir quines bobines dins de l'estator s'han d'activar.
Com el seu nom indica, els motors sense escombretes no utilitzen raspalls per alimentar el motor. Els motors sense escombretes tampoc tenen commutadors de corrent. En lloc d'això, utilitza un sensor d'efecte hall i un circuit de control per garantir que els pols magnètics oposats de l'estator i el rotor sempre s'alineen. Una altra cosa que trobareu diferent és que l'estator allotja els bobinatges de coure mentre que el rotor allotja els imants permanents.
Un motor sense escombretes funciona fonamentalment de la mateixa manera que un motor raspall: utilitzant diferències de pols magnètics per moure el rotor, creant gir i parell.
Però sense escombretes i commutadors, com poden obtenir energia els bobinatges de coure?
Simple, feu que els bobinatges de coure estiguin estacionaris. Els raspalls ja no són necessaris amb bobinatges de coure estacionaris, ja que podeu alimentar directament les bobines mitjançant cables.
Pel que fa als commutadors, un motor sense escombretes utilitza un sensor d'efecte hall i un circuit de control. Un sensor Hall és un sensor circular pla situat al costat dels bobinatges de coure de l'estator. Com que l'estator allotja diverses bobines, el sensor de sala pot detectar si una d'aquestes bobines està activada o no.
Fet amb Sketchup
Aleshores, el sensor dóna la seva lectura al circuit de control i decideix quines bobines s'activaran. Així, si els imants permanents del rotor s'apropen als pols magnètics d'atracció, el circuit de control deixarà d'activar aquestes bobines i activarà la següent bobina que atrau els imants permanents del rotor. El circuit de control també activarà les bobines abans que els imants permanents, provocant repulsió i afegint encara més parell a la rotació.
Pros i contres dels motors raspallats i sense escombretes
Amb les diferències en el disseny del motor, tant els motors raspallats com els sense escombretes tindran pros i contres. Aquí teniu una taula per ajudar-vos a entendre els seus punts forts i febles:
| Esperança de vida | Curt | Llarg |
| Acceleració | Mitjana | Alt |
| Eficiència | Mitjana | Alt |
| Parell motor | Mitjana | Alt |
| Acústica | Sorollós | Tranquil |
| Cost | De baix cost | Car (amb circuit de control) |
Hauríeu de comprar maquinari amb un motor raspallat o sense escombretes?
Com podeu veure a la taula, els motors sense escombretes són millors en tots els sentits (excepte pel que fa al cost) que els seus homòlegs raspallats. Proporcionen un parell més elevat, una acceleració de velocitat més ràpida, un soroll més baix i una eficiència més alta i són més duradors.
Així, quan tens l'oportunitat de comprar una eina elèctrica, un aparell de cuina, un drone o qualsevol cosa que necessiti un motor, triar articles amb un motor sense escombretes és generalment la millor opció.
Llavors, els motors raspallats haurien de ser obsolets?
Bé no. Sobretot perquè un motor sense escombretes (més un circuit de control) costarà molt més que un article amb un motor raspallat. I tot i que un motor sense escombretes és millor que el seu homòleg raspallat, això no vol dir que un motor raspallat sigui dolent. De fet, un motor raspallat és molt bo. Podeu fer les mateixes tasques amb un motor raspallat que les persones amb un sense escombretes.
En general, els motors sense escombretes són els motors ideals dins de les vostres eines i equips. Però també hi ha situacions en què potser voldreu utilitzar motors raspallats. Aquestes situacions inclourien:
- Quan el motor s'utilitza en ràfegues curtes momentània (per exemple, batedora, seients elèctrics i eixugaparabrises)
- Quan una eina/aparell es fa útil només unes quantes vegades a l'any
- Quan la tasca no requereixi gaire parell (per exemple, joguines, sortides d'aire)
- En condicions de funcionament extremes. Els motors raspallats no necessiten sensors ni circuits de control que puguin fallar en condicions meteorològiques extremes
Fer compres intel·ligents
Ara que enteneu la diferència entre els motors raspallats i els sense escombretes, amb sort, us serà més fàcil fer una compra intel·ligent quan compreu electrodomèstics, eines i equips de cuina. Això també hauria d'explicar per què alguns articles són més cars que els seus homòlegs tot i que provenen de la mateixa marca, tenen les mateixes característiques i utilitzen el mateix factor de forma. Recordeu que només perquè pugueu comprar un article premium amb un motor sense escombretes no sempre vol dir que sigui el més intel·ligent de comprar.
com alliberar memòria a Windows 10