Στα παραδοσιακά βουρτσισμένα DC ταχογεννήτρια, η μηχανική επαφή μεταξύ των βουρτσών και του συλλέκτη εισάγει αρκετά εγγενή μειονεκτήματα.
Πρώτον, η τριβή και η φθορά μεταξύ αυτών των δύο εξαρτημάτων αυξάνουν τις μηχανικές απώλειες ροπής, με αποτέλεσμα υψηλότερη ροπή στατικής τριβής (στατική τριβή) κατά την εκκίνηση ή σε χαμηλή ταχύτητα. Αυτό επηρεάζει άμεσα την απόκριση και την ομαλότητα του κινητήρα σε χαμηλές ταχύτητες.
Δεύτερον, η πτώση τάσης κατά τη διεπαφή βούρτσας-συλλέκτη δημιουργεί μια νεκρή ζώνη σε χαμηλές ταχύτητες εξόδου, όπου η παραγόμενη τάση δεν μπορεί να αντικατοπτρίζει με ακρίβεια μικρές μεταβολές στην ταχύτητα περιστροφής. Επιπλέον, κατά τη μεταγωγή, η διαλείπουσα ή κακή επαφή μεταξύ των βουρτσών και των τμημάτων του συλλέκτη μπορεί να προκαλέσει σπινθήρες, εκκένωση και ηλεκτρική ασυνέχεια, δημιουργώντας θόρυβο ραδιοσυχνοτήτων, ηλεκτρομαγνητικές παρεμβολές (EMI), κυματισμούς υψηλής συχνότητας, και ασταθή τάση εξόδου.
 |
|
Όπως αναφέρεται στη βιβλιογραφία, “Η ενέργεια μεταγωγής του συλλέκτη συνήθως προκαλεί κάποια εκκένωση που έχει ως αποτέλεσμα ηλεκτρικό θόρυβο.” (GD-OTS, Εγχειρίδιο Κινητήρων DC με Βούρτσες)
Η μηχανική φύση της επαφής βούρτσας-συλλέκτη περιορίζει επίσης την αξιοπιστία σε σκληρά περιβάλλοντα λειτουργίας. Σε συνθήκες με σκόνη, κραδασμούς, υψηλή ταχύτητα περιστροφής ή χαμηλή υγρασία, συχνά εμφανίζονται προβλήματα όπως υπερβολική φθορά, συσσώρευση υπολειμμάτων άνθρακα και αστοχία επαφής (Automate.org, Εκπαιδευτικό βοήθημα για κινητήρες DC με βούρτσες).
Δεδομένων αυτών των μειονεκτημάτων, η μετάβαση από βουρτσισμένα σε αβούρτσα σχέδια DC ταχογεννητριών έχει γίνει βασική κατεύθυνση για τη βελτίωση της απόδοσης και της αξιοπιστίας. Η αβούρτση DC ταχογεννήτρια εξαλείφει τη μηχανική επαφή μεταξύ των βουρτσών και του συλλέκτη, αφαιρώντας έτσι τις απώλειες τριβής, τις πτώσεις τάσης επαφής και τις πηγές EMI. Αυτή η δομική αλλαγή ενισχύει δραματικά την ακρίβεια μέτρησης, τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής.
Με την πρόοδο του σύγχρονου ηλεκτρονικού ελέγχου και της τεχνολογίας αισθητήρων Hall, έχει καταστεί εφικτό να σχεδιαστούν αβούρτσες ταχογεννήτριες που διατηρούν τα ίδια εξωτερικά χαρακτηριστικά—όπως η γραμμικότητα τάσης-ταχύτητας, το μέγεθος του περιβλήματος και οι διεπαφές τοποθέτησης—με τα παραδοσιακά βουρτσισμένα μοντέλα (Wikipedia, Αβούρτσος ηλεκτρικός κινητήρας DC)
Επομένως, για τις DC ταχογεννήτριες που λειτουργούν σε ακραία περιβάλλοντα—όπως χαμηλή ταχύτητα, υψηλή ταχύτητα ή συνθήκες σκόνης και κραδασμών—η μετάβαση προς την αβούρτση τεχνολογία δεν είναι απλώς μια τεχνική αναβάθμιση, αλλά μια σημαντική βελτίωση στην αξιοπιστία, τη μείωση του κόστους συντήρησης και τη σταθερότητα του σήματος.
