novice

1. Krtačeni enosmerni motor

Pri krtačnih motorjih se to izvede z vrtljivim stikalom na gredi motorja, imenovanim komutator. Sestavljen je iz vrtečega se valja ali diska, razdeljenega na več kovinskih kontaktnih segmentov na rotorju. Segmenti so povezani z vodniki na rotorju. Dva ali več stacionarnih kontaktov, imenovanih krtačke, izdelanih iz mehkega prevodnika, kot je grafit, pritiskajo na komutator in med vrtenjem rotorja vzpostavljajo drsni električni stik z zaporednimi segmenti. Krtačke selektivno dovajajo električni tok navitjem. Med vrtenjem rotorja komutator izbere različna navitja, usmerjeni tok pa se dovede do danega navitja, tako da magnetno polje rotorja ostane neporavnano s statorjem in ustvari navor v eni smeri.

2. Brezkrtačni enosmerni motor

V brezkrtačnih enosmernih motorjih elektronski servo sistem nadomešča mehanske komutatorske kontakte. Elektronski senzor zazna kot rotorja in krmili polprevodniška stikala, kot so tranzistorji, ki preklapljajo tok skozi navitja, bodisi obrnejo smer toka bodisi ga pri nekaterih motorjih izklopijo pod pravilnim kotom, tako da elektromagneti ustvarijo navor v eno smer. Odprava drsnega kontakta omogoča brezkrtačnim motorjem manjše trenje in daljšo življenjsko dobo; njihova delovna doba je omejena le z življenjsko dobo njihovih ležajev.

Krtačni enosmerni motorji razvijejo največji navor v mirovanju, ki se linearno zmanjšuje z naraščanjem hitrosti. Nekatere omejitve krtačnih motorjev je mogoče premagati z brezkrtačnimi motorji; mednje spadata večja učinkovitost in manjša dovzetnost za mehansko obrabo. Te prednosti pridejo na račun potencialno manj robustne, bolj kompleksne in dražje krmilne elektronike.

Tipičen brezkrtačni motor ima trajne magnete, ki se vrtijo okoli fiksne armature, kar odpravlja težave, povezane s priključitvijo toka na gibljivo armaturo. Elektronski krmilnik nadomešča komutatorski sklop krtačnega enosmernega motorja, ki nenehno preklaplja fazo na navitja, da se motor vrti. Krmilnik izvaja podobno časovno porazdelitev moči z uporabo polprevodniškega vezja namesto komutatorskega sistema.

Brezkrtačni motorji ponujajo več prednosti pred krtačnimi enosmernimi motorji, vključno z visokim razmerjem med navorom in težo, povečano učinkovitostjo, ki zagotavlja večji navor na vat, večjo zanesljivostjo, zmanjšanim hrupom, daljšo življenjsko dobo zaradi odprave erozije krtačk in komutatorja ter odpravo ionizirajočih isker iz motorja.
komutator in splošno zmanjšanje elektromagnetnih motenj (EMI). Ker rotor nima navitij, niso izpostavljeni centrifugalnim silam, in ker so navitja podprta z ohišjem, jih je mogoče hladiti s prevodnostjo, kar ne zahteva pretoka zraka znotraj motorja za hlajenje. To pomeni, da je notranjost motorja lahko popolnoma zaprta in zaščitena pred umazanijo ali drugimi tujki.

Komutacijo brezkrtačnih motorjev je mogoče implementirati programsko z mikrokrmilnikom ali pa z uporabo analognih ali digitalnih vezij. Komutacija z elektroniko namesto s krtačkami omogoča večjo prilagodljivost in zmogljivosti, ki jih krtačni enosmerni motorji niso na voljo, vključno z omejevanjem hitrosti, mikrokoračnim delovanjem za počasno in fino krmiljenje gibanja ter zadrževalnim navorom v mirovanju. Programsko opremo krmilnika je mogoče prilagoditi specifičnemu motorju, ki se uporablja v aplikaciji, kar ima za posledico večjo učinkovitost komutacije.

Največja moč, ki jo je mogoče uporabiti za brezkrtačni motor, je skoraj izključno omejena s toploto; [potreben citat] preveč toplote oslabi magnete in poškoduje izolacijo navitij.

Pri pretvorbi električne energije v mehansko energijo so brezkrtačni motorji učinkovitejši od krtačnih motorjev, predvsem zaradi odsotnosti krtačk, kar zmanjšuje mehanske izgube energije zaradi trenja. Izboljšana učinkovitost je največja v območjih brez obremenitve in pri nizki obremenitvi krivulje delovanja motorja.

Okolja in zahteve, v katerih proizvajalci uporabljajo brezkrtačne enosmerne motorje, vključujejo delovanje brez vzdrževanja, visoke hitrosti in delovanje, kjer je iskrenje nevarno (npr. eksplozivna okolja) ali bi lahko vplivalo na elektronsko občutljivo opremo.

Konstrukcija brezkrtačnega motorja je podobna koračnemu motorju, vendar se motorja pomembno razlikujeta zaradi razlik v izvedbi in delovanju. Medtem ko se koračni motorji pogosto ustavijo, ko je rotor v določenem kotnem položaju, je brezkrtačni motor običajno namenjen neprekinjenemu vrtenju. Obe vrsti motorjev imata lahko senzor položaja rotorja za notranjo povratno informacijo. Tako koračni motor kot dobro zasnovan brezkrtačni motor lahko vzdržujeta končni navor pri ničelnih vrtljajih.