Automotive børsteløse motorer og hvordan de opererer

Alt som er gammelt er nytt igjen, eller så sier de. Mens den teknologien som driver moderne børsteløs likestrømsmotor kan ikke være helt ny, ikke ta det å bety at disse små underverk ikke har mye å gå for dem. Roligere, kulere, mer effektiv, kraftigere og lengre levetid enn sine børstet DC kolleger, sin lille rart at Børsteløs DC-motorer se så mye bruk i transportbransjen i dag.

Hvordan Magnetisme Works

Et magnetfelt er hva som skjer når du flytter noe i en bestemt retning i et gravitasjonsfelt; på en måte, er magnetisme den "våkne" av elektroner spinner rundt et atom. Retningen at disse elektroner spinne rundt atomet, og spinningen til atomet i seg selv, dikterer retning eller "polaritet" av et magnetisk felt. Atomer har en tendens til å danne små grupper kalt domener, hvor polariteten av alle atomene står overfor i samme retning. I et ikke-magnetisk substans, alle sine billioner av ørsmå magnetiske domener peker i tilfeldige retninger; dermed stoffet som helhet er ikke-magnetisk, fordi domenene kansellere hverandre ut. Men hvis du bruker et magnetisk felt for å "dra" alle disse domenene rundt slik at de alle peker samme vei, stoff eller "kjerne" blir magnetisk.

elektro~~POS=TRUNC

Hvis elektronene spinner rundt et atom opprette en magnetisk "våkne" rundt det, så skyter elektroner gjennom en ledning - som vi kaller elektrisitet - vil skape en magnetisk kjølvannet som renner bare i én retning. Du kan tenke på en elektromagnet som noe av en skalert opp atom; ved å vikle en spole av tråd rundt en ikke-magnetisk metallstang og sender elektroner gjennom det, oppretter man en tornado-lignende magnetisk kjøl rundt kjernen som får alle sine domener som peker i samme retning. Således anvende enveis elektriske strømmen til en kveil av tråd viklet rundt en kjerne får den til å anta en viss magnetisk polaritet. Hvis du vil snu retningen for elektronstrømmen, kjernen bytter magnetisk polaritet.

Elektriske motorer - Inducing Movement

Tenk deg å bore et hull gjennom midten av en permanent bar magnet - akkurat som de rød / sølv barer du så i grunnskolen - og stikker en aksel gjennom hullet slik at baren magnet spinner på akslingen som et fly propell. Nå, hvis du tar den sørlige enden av en annen bar magnet og bringe den nær sørenden av spinning magnet, vil feltene frastøte og vil spinne magnet på akselen. Nå forestille seg at magneten i hånden er ikke en permanent magnet, men en elektromagnet innpakket i wire. Hvis du sender en rask puls strøm gjennom ledningen i en retning, vil feltene frastøte og bar magnet vil spinne. Nordpolen på spinning "armatur" vil komme rundt, tiltrukket sør på elektromagnet; så du får en push-så-pull fra den stasjonære elektromagnet - eller "stator" - og spinne armatur magnet.

Elektriske motorer - Fortsetter Movement

Når nordover på ankeret på linje med den sør på statoren, ville ankeret stoppe døde hvis gjeldende på statoren forble sørlige i polaritet. Men hvis du bytter statoren polaritet av like før ankeret magnet på linje med det, vil armaturen momentum bære det litt forbi statoren. Deretter trenger du bare skifte retning av elektron flyt, snu statoren til en nord magnet. Den nord magnet presser på nord armatur magnet, og syklusen gjentas tusenvis av ganger i minuttet for å snu en stadig veksling elektriske strømmen i bevegelse.

Bytte Polarities - Direkte Currect, børstet Motor

En likestrømsmotor benytter en konstant, enveis tilførsel av strøm til å energisere elektromagnetene - som, i en likestrømsmotor, er montert til den spinnende rotoraksel, ikke tilfelle rundt den. DC motor bruker "børster" (fjærbelastede, metallputer montert på motorhuset) og en splitt-ring "kommutator" pakket rundt enden av rotoraksel for å slå den enveis likeelektronstrømmen inn i vekselstrømmen som en motor må videreføre bevegelsen. De to børster - en koblet til positiv strømforsyning, den ene til den negative - tur på kommutatoren. Som de to halvdelene av kommutatoren passerer børstene, gjeldende brytere og motoren fortsetter å rotere.

Bytte Polarities - Direkte Currect, børsteløs motor

En vekselstrømmotor som de som brukes i husholdningsapparater trenger ikke en kommutator, fordi husholdningenes vekselstrøm gjør nettopp det: det regelmessig skifter polaritet. I denne forstand, elektronene i en AC-strøm ledning gjør ikke så mye "flow" som de "vibrere" frem og tilbake i linjene. En AC motor utnyttet naturlige back-og-tilbake vibrasjon av elektroner, og bruker den til å slå magnet polaritet uten å stole på en kommutator. I hovedsak er en "børsteløs DC" motor bare en AC-motor med en liten strøm inverter bygget i Kraften inverter -. Som i hovedsak er identisk med den omformeren du kan finne i en bobil eller semi lastebil - bruker datamaskinen veksling krets til slår enveis likestrøm inn i den vibrerende vekselstrøm.

Likheter til andre komponenter

Den børsteløs DC motor har en direkte stamfar i biler - en som har vært i bruk i mer enn 50 år. En dynamo er nesten identiske i form og funksjon til en AC-motor; den eneste virkelige forskjell er at den dynamoen svinger bevegelse til elektrisitet, og dermed "kjører bakover" i forhold til en elektrisk motor. Den primære forskjell er at en dynamo bruker et sett av "enveis ventil" eller dioder som kalles likerettere, som holder generatoren naturlige vekselstrøm fra å strømme bakover. Dermed likeretterne slår AC energi til DC energi, ved å fange halvparten av det og snu den til varme. Kraften inverter, på den annen side, benytter kretser for å skape AC strøm fra likestrøm. Så dynamoen, mens mekanisk nesten identisk med en børsteløs DC motor, fungerer annerledes på grunn av ledninger ordningen av sine likerettere.