電動工具 (ハンド ドリル、アングル グラインダーなど) は通常、ブラシ付きモーターではなくブラシ付きモーターを使用するのはなぜですか?ブラシレスモーター?理解するために、これは実際には 1 ～ 2 文では明確ではありません。

DCモーターはブラシ付きモーターとブラシレスモーターに分けられます。ここでいう「ブラシ」とはカーボンブラシのことを指します。カーボンブラシってどんな感じですか？

DCモーターにカーボンブラシが必要な理由は何ですか?カーボンブラシの有無の違いは何ですか?下を見てみよう！

ブラシ付きDCモーターの原理

図1に示すように、これはDCブラシモーターの構造モデル図です。反対の2つの固定磁石、中央にコイルが配置され、コイルの両端が2つの半円形の銅リングに接続され、銅リングの両端が固定カーボンブラシに接触し、DCが接続されますカーボンブラシの両端に塗布します。電源。

図1

電源に接続した後の電流は、図 1 の矢印で示されます。左手の法則によれば、黄色のコイルには垂直上向きの電磁力がかかります。青いコイルには垂直下向きの電磁力がかかります。図 2 に示すように、モーターのローターは時計回りに回転を開始し、90 度回転した後、次のようになります。

図2

このとき、カーボン ブラシは 2 つの銅リング間の隙間にちょうどあり、コイル ループ全体には電流が流れません。しかし、慣性の作用により、ローターは回転し続けます。

画像3

回転子が慣性の作用で上記の位置に回転すると、コイル電流は図 3 に示されます。左手の法則によれば、青いコイルには垂直上向きの電磁力がかかります。黄色のコイルには垂直下向きの電磁力がかかります。図 4 に示すように、モーターのローターは 90 度回転した後も時計回りに回転し続けます。

図4

このとき、カーボン ブラシは 2 つの銅リング間の隙間にちょうどあり、コイル ループ全体には電流が流れません。しかし、慣性の作用により、ローターは回転し続けます。その後、上記の手順を繰り返すと、サイクルが継続します。

DCブラシレスモーター

図 5 に示すように、これは構造モデル図です。ブラシレスDCモーター。これはステータとロータで構成され、ロータには一対の磁極があります。ステータには多数のコイルが巻かれており、写真では 6 セットのコイルが示されています。

図5

固定子コイル 2 と 5 に電流を流すと、コイル 2 と 5 は磁界を生成します。ステータは棒磁石に相当し、2 が S (南) 極、5 が N (北) 極です。同性の磁極は互いに引き合うため、図6に示すように、ローターのN極はコイル2の位置に回転し、ローターのS極はコイル5の位置に回転します。

画像6

次に、ステータコイル2と5の電流を取り除き、ステータコイル3と6に電流を流します。このとき、コイル3と6は磁界を発生し、ステータは棒磁石に相当します。 , ここで、3 は S (南) 極、6 は N (北) 極です。同性の磁極は互いに引き合うため、図7に示すように、ローターのN極はコイル3の位置に回転し、ローターのS極はコイル6の位置に回転します。

図7

同様に、ステータコイル3、6の電流を取り除き、ステータコイル4、1に電流を流します。このとき、コイル4、1には磁界が発生し、ステータは等価になります。棒磁石に対して、4 は S (南) 極、1 は N (北) 極です。同性の磁極は互いに引き合うため、ローターのN極はコイル4の位置に回転し、ローターのS極はコイル1の位置に回転します。

ここまででモーターは半回転しました…。後半の円は前の原則と同じなので、ここでは繰り返しません。ブラシレス DC モーターは、ロバの前でニンジンを釣っていると単純に理解でき、ロバは常にニンジンに向かって移動します。

では、どのようにして異なる時間に異なるコイルに正確な電流を流すことができるのでしょうか?これには電流整流回路が必要ですが、ここでは詳しく説明しません。

メリットとデメリットの比較

DCブラシモーター：高速スタート、タイムリーなブレーキ、安定した速度調整、シンプルな制御、シンプルな構造、低価格。安いのがポイント！安い値段！安い値段！また、始動電流が大きく、低速時のトルク（回転力）が大きく、重荷重も耐えられます。

しかし、カーボン ブラシと整流子セグメント間の摩擦により、DC ブラシ モーターは火花、熱、ノイズ、外部環境への電磁干渉、低効率、短寿命を引き起こしやすくなります。カーボンブラシは消耗品であるため故障しやすく、一定期間が経過すると交換が必要になります。

ブラシレス DC モーター:ブラシレスDCモーターカーボンブラシが不要で、低ノイズ、メンテナンス不要、故障率が低く、耐用年数が長く、動作時間と電圧が安定し、無線機器への干渉が少ないという特徴があります。でも高いよ！高い！高い！

電動工具の特徴

電動工具は生活の中で非常によく使われる道具です。多くのブランドがあり、競争は激しいです。誰もが価格に非常に敏感です。また、ハンドドリルやインパクトドリルなどの電動工具は重量物を運ぶ必要があり、大きな始動トルクが必要です。そうしないと、穴あけ時にドリルビットが固着してモーターが作動しなくなる可能性があります。

想像してみてください。ブラシ付き DC モーターは低価格で、始動トルクが大きく、重い負荷を運ぶことができます。ブラシレスモータは故障率が低く寿命が長いものの、高価であり、起動トルクもブラシ付きモータに比べて大きく劣ります。もし選択肢が与えられたとしたら、あなたはどう選びますか、答えは自明だと思います。

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投稿時間: 2022 年 10 月 7 日