Δομή ενός Μικροσκοπικού Βουρτσισμένου Κινητήρα DC

Ένας κινητήρας συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες είναι μια συμπαγής ηλεκτρική συσκευή σχεδιασμένη να μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική κίνηση. Χρησιμοποιείται ευρέως σε παιδικά αυτοκινητάκια, ηλεκτρικά εργαλεία, μικρούς ανεμιστήρες και διάφορες συμπαγείς συσκευές.

Επισκόπηση Εξωτερικής Δομής

Ας ξεκινήσουμε με τα εξωτερικά εξαρτήματα. Ο κινητήρας είναι κλεισμένος σε ένα μεταλλικό περίβλημα, που αναφέρεται συνήθως ως στάτης. Μέσα στον στάτη, θα βρείτε συνήθως είτε δύο μόνιμους μαγνήτες ή έναν δακτυλιοειδή μαγνήτη. Αυτοί οι μαγνήτες σχηματίζουν τους βόρειους και νότιους πόλους του μαγνητικού πεδίου.

Στο ένα άκρο του κινητήρα υπάρχει ένας προεξέχων άξονας, γνωστός και ως άξονας εξόδου, ο οποίος μπορεί να συνδεθεί με πρόσθετα εξαρτήματα όπως κοχλιοειδή γρανάζια, κιβώτια ταχυτήτων, πτερύγια ανεμιστήρα, τροχαλίες ή συστήματα μετάδοσης.

Το αντίθετο άκρο του κινητήρα στεγάζει το καπάκι, το οποίο μπορεί να είναι κατασκευασμένο από πλαστικό ή μέταλλο. Πάνω σε αυτό το καπάκι είναι τοποθετημένοι δύο ακροδέκτες. Όταν ένα τροφοδοτικό είναι συνδεδεμένο σε αυτούς τους ακροδέκτες, ο εσωτερικός ρότορας δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο, μετατρέποντας την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια—προκαλώντας την περιστροφή του άξονα.

Λεπτομέρειες Εσωτερικής Δομής

Μόλις αποσυναρμολογηθεί το περίβλημα του κινητήρα, τα εσωτερικά εξαρτήματα γίνονται ορατά:

• Στον πυρήνα βρίσκεται ένας ατσάλινος άξονας, ο οποίος μεταδίδει την περιστροφική ενέργεια έξω από τον κινητήρα για να κινήσει ένα φορτίο.

• Στερεωμένος στον άξονα είναι ο ρότορας, που αποτελείται από πολλαπλά ελασματοποιημένα φύλλα χάλυβα πυριτίου στοιβαγμένα μεταξύ τους. Για να εξασφαλιστεί η ηλεκτρική μόνωση και η ομαλή περιστροφή, η επιφάνεια του ρότορα είναι συνήθως επικαλυμμένη ή μονωμένη με πλαστικό.

• Μέσα στις υποδοχές του ρότορα είναι σφιχτά τυλιγμένα πηνία χάλκινου σύρματος. Όταν το ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα από αυτά τα πηνία, παράγουν ένα δυναμικό ηλεκτρομαγνητικό πεδίο. Ελέγχοντας την πολικότητα και το χρονισμό του πεδίου, δημιουργείται μια περιστροφική ηλεκτρομαγνητική δύναμη, που κινεί τον κινητήρα.
  
  
  

Μεταγωγέας και Ψήκτρες

Τα άκρα των πηνίων είναι συνδεδεμένα σε ένα εξάρτημα που ονομάζεται μεταγωγέας, το οποίο είναι συνήθως κατασκευασμένο από τρία τμηματοποιημένα επαφές χαλκού, καθεμία ηλεκτρικά απομονωμένη από την άλλη και από τον κεντρικό άξονα. Ο μεταγωγέας είναι τοποθετημένος απευθείας στον άξονα και περιστρέφεται μαζί του. Κάθε περιέλιξη πηνίου είναι συνδεδεμένη σε ένα από τα τμήματα του μεταγωγέα.

Στο καπάκι, θα βρείτε τους ψήκτρες, οι οποίοι διατηρούν συνεχή ηλεκτρική επαφή με τον μεταγωγέα. Οι ψήκτρες είναι συνήθως κατασκευασμένοι από πολύτιμα μέταλλα ή άνθρακα, ανάλογα με τη διάρκεια ζωής και τις συνθήκες απόδοσης που απαιτούνται. Οι μηχανικοί επιλέγουν το κατάλληλο υλικό ψήκτρας με βάση τις ανάγκες της εφαρμογής.

Καθώς ο μεταγωγέας περιστρέφεται μεταξύ των δύο ψήκτρων, αλλάζει μηχανικά την κατεύθυνση της ροής του ρεύματος μέσω των περιελίξεων. Αυτή η αλλαγή είναι που επιτρέπει στον κινητήρα να διατηρεί μονοκατευθυντική περιστροφή.

Δείτε πώς ρέει το ρεύμα:

• Εισέρχεται μέσω ενός ακροδέκτη,

• Περνάει από τον επάνω ψήκτρα,

• Ρέει σε ένα τμήμα του μεταγωγέα,

• Εισέρχεται στο πηνίο του ρότορα,

• Εξέρχεται μέσω του αντίθετου τμήματος του μεταγωγέα και του κάτω ψήκτρα,

• Και τελικά εξέρχεται μέσω του δεύτερου ακροδέκτη.
  
  

Σύνοψη

Συνοπτικά, ένας μικροσκοπικός κινητήρας συνεχούς ρεύματος με ψήκτρες αποτελείται κυρίως από τα ακόλουθα τέσσερα εξαρτήματα:

1. Στάτης:
   Περιέχει μόνιμους μαγνήτες (όπως Νεοδύμιο Σίδηρος Βόριο ή Φερρίτη) ή ηλεκτρομαγνητικά πηνία, δημιουργώντας ένα στατικό μαγνητικό πεδίο. Ο στάτης είναι στερεωμένος στο εξωτερικό περίβλημα του κινητήρα, το οποίο υποστηρίζει επίσης ολόκληρη τη δομή του κινητήρα.

2. Ρότορας:
   Αποτελείται από στοιβαγμένες ελασματοποιημένες πλάκες χάλυβα πυριτίου και περιελίξεις οπλισμού. Οι περιελίξεις τροφοδοτούνται μέσω του μεταγωγέα και των ψήκτρων για την παραγωγή ενός περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου. Ο ρότορας είναι συνδεδεμένος στον άξονα του κινητήρα για την έξοδο ισχύος.

3. Μεταγωγέας:
   Ένας τμηματοποιημένος δακτύλιος χαλκού που περιστρέφεται με τον ρότορα. Αντιστρέφει την κατεύθυνση του ρεύματος μέσω των πηνίων την κατάλληλη στιγμή, επιτρέποντας τη συνεχή περιστροφή.

4. Ψήκτρες:
   Επαφές αγωγών με ελατήρια (μέταλλο ή άνθρακας) που πιέζουν τον μεταγωγέα, παρέχοντας ρεύμα στις περιστρεφόμενες περιελίξεις.

Μαζί, αυτά τα εξαρτήματα σχηματίζουν ένα συμπαγές αλλά ισχυρό σύστημα ικανό να μετατρέπει το συνεχές ηλεκτρικό ρεύμα σε περιστροφική μηχανική ενέργεια.

Στο επόμενο άρθρο μας, θα εξερευνήσουμε διάφορα μοντέλα κινητήρων DC και τα σενάρια εφαρμογής τους.

Εάν χρειάζεστε μια προσαρμοσμένη λύση μικροσκοπικού κινητήρα προσαρμοσμένη στις συγκεκριμένες απαιτήσεις του προϊόντος σας, μη διστάσετε να επικοινωνήσετε μαζί μας ή να επισκεφθείτε τον ιστότοπό μας:

Jailyne (κα)

Κινητό/WhatsApp/Skype: +86 136 3159 9864
Email: sell02@hcsmotors.com
Ιστότοπος: www.dcminimotors.com