В чем разница между щеточными и бесщеточными двигателями

5.1. Обработка персональных данных пользователей осуществляется оператором с согласия субъектов персональных данных, за исключением случаев, предусмотренных пунктом 5.2 настоящей статьи. Это значит, что в большинстве ситуаций требуется предварительное согласие пользователя для того, чтобы его данные были обработаны, что соответствует законодательным нормам защиты личной информации.

Щеточные и бесщеточные двигатели: принцип работы, устройство, сравнение

Электродвигатели находят применение в разнообразных электрических, электронных и электромеханических устройствах, существенно облегчающих различные процессы, которые могут варьироваться от производственных до бытовых. В этих системах электродвигатели выполняют функции вращения или перемещения объектов.

Электродвигатели используются в автоматизированных производственных линиях, станках с числовым программным управлением (ЧПУ), роботах и роботизированных установках, а также в электромобилях, предоставляя эффективные механизмы для выполнения задач.

Виды

С точки зрения источников энергии, электродвигатели делятся на две категории: двигатели постоянного тока и двигатели переменного тока.

Двигатели переменного тока классифицируются на однофазные и трехфазные.

Однофазные двигатели широко используются в приложениях, где не требуется высокая мощность, такими как бытовая техника и вспомогательные устройства в промышленности. В свою очередь, трехфазные двигатели применяются в ситуациях, требующих значительных мощностей, например, для работы тяжелых станков, промышленных вентиляторов и конвейерных линий.

Двигатели постоянного тока часто находят свое применение в промышленных приводах, где нужна точная регулировка частоты вращения, таких как в автомобилестроении, кране, общественном транспорте, а также в самых различных производственных процессах и в оргтехнике (например, в принтерах, копирах и ручных электроинструментах).

Каждая из категорий двигателей добавitionally делится на два конструктивных типа: щёточные и бесщеточные, которых также называют коллекторными и бесколлекторными соответственно, что подразумевает одну и ту же концепцию.

В щеточных двигателях электрический ток подается к ротору через специальные щетки, обеспечивая его вращение.

С другой стороны, бесщеточные двигатели функционируют благодаря изменяющемуся по определенному алгоритму магнитному полю, управляющемуся специальным контроллером. Важно отметить, что в этих двигателях щеток нет.

В дальнейшем мы более детально рассмотрим устройство, особенности, преимущества и недостатки щеточных и бесщеточных двигателей, сосредоточив внимание на двигателях постоянного тока.

Конструкция и работа щеточных электродвигателей

Основные компоненты всех электрических инструментов включают ротор, статор, индуктор, арматуру, коммутатор и щётки. Важные аспекты каждого из этих элементов мы объясняем ниже:
Ротор – это вращающаяся часть электрической машины, основная задача которой — преобразование электрической энергии в механическую.
Статор – неподвижная часть электрической машины, которая создает магнитное поле, необходимое для работы ротора.

Индуктор – важный элемент коллекторного двигателя постоянного тока, создающий магнитный поток, который формирует крутящий момент. Индуктор может включать в себя либо постоянные магниты, либо обмотку из медной проволоки для возбуждения. В рассматриваемом двигателе, система возбуждения состоит из двух постоянных магнитов и формирует часть статора.

Якорь – компонент коллекторной машины постоянного тока или синхронной машины, в котором индуцируется электродвижущая сила и протекает ток нагрузки. В качестве якоря могут выступать как ротор, так и статор.
Коллектор – это элемент двигателя, который соединен со щетками и обеспечивает распределение электрического тока по катушкам обмотки якоря с помощью щеток и коммутатора.

Щетки – это часть электрической цепи, по которой электрический ток передается от источника питания к якорю. Обычно щетки изготавливаются из графита или иных специализированных материалов. В двигателе постоянного тока может быть установлена одна пара щеток или более. Одна из двух щеток подключена к положительной, а другая – к отрицательной клемме источника питания.
В зависимости от конструкции статора, щеточный двигатель может быть как с постоянными магнитами, так и с намотанным статором.

Виды щеточных двигателей

Двигатель постоянного тока с постоянным магнитом

Наиболее распространенный тип щеточных двигателей постоянного тока – это двигатель, использующий постоянные магниты в качестве зеркала для создания магнитного поля статора.

Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами обычно применяются в технических инструментах для выполнения задач, не требующих высокой мощности. Эти двигатели, как правило, дешевле в производстве, чем двигатели, использующие обмотку. Однако стоит учитывать, что крутящий момент таких двигателей ограничен полем постоянных магнитов статора.

Среди преимуществ данного типа можно выделить их быструю реакцию на изменения напряжения, а также простой контроль скорости двигателя благодаря постоянному полю статора. Тем не менее у такого двигателя есть и недостаток: со временем магниты теряют свои свойства, что приводит к уменьшению магнитного поля статора и снижению производительности двигателя.
Ниже приведены краткие преимущества и недостатки.

✔️ Преимущества:

? Быстрая реакция на изменения напряжения.
? Конкурентоспособная цена в зависимости от качества.
? Высокий крутящий момент при низкой скорости работы.

❌ Недостатки:

? Основным недостатком является то, что постоянные магниты со временем теряют свои магнитные свойства под воздействием высоких температур.

Плюсы и минусы щеточного двигателя

Теперь, после общего обзора устройства щеточного двигателя, давайте подробнее рассмотрим его плюсы и минусы.

Плюсы

1. Первым значимым плюсом инструментов с щеточными двигателями является более низкая стоимость по сравнению с бесщеточными аналогами. Это объясняется различиями в технологиях производства и используемых материалах.
2. Вторым плюсом стоит отметить упрощенную конструкцию двигателя, что, в свою очередь, влияет на свою стоимость ремонта. Проще заменить щетки, чем целиком менять мотор.
3. К плюсам также можно отнести относительное малый вес и размер инструментов, что делает их более удобными в использовании.

Минусы

1. При высоких оборотах ощущается увеличение трения щёток, что приводит к их быстрому износу. Дополнительно, в процессе работы щетки стираются, а сгенерированный графит может засорить коллектор и, как следствие, привести к поломке инструмента.
2. Также можно отметить более низкую мощность щеточных инструментов по сравнению с бесщеточными моделями. Это связано с тем, что щеточные двигатели физически не способны выдавать мощность выше 3 000 об./мин. Однако такой мощности часто хватает для бытового использования.
3. Еще одним неоспоримым недостатком является наличие искрения во время работы. Важно заметить, что при запуске инструмента щетки соприкасаются с коллектором и образуют видимые искры. Это требует большей осторожности при эксплуатации щеточных инструментов — необходимо убрать все воспламеняющиеся вещества и периодически делать перерывы в работе, чтобы избежать перегрева устройства.
4. Наконец, еще один недостаток — это не очень высокий КПД инструментов с коллекторным двигателем, составляющий всего 60%. Это означает, что такие инструменты несколько менее эффективны в работе с прочными материалами (такими как металл) и способны выполнять меньший объем работы за тот же промежуток времени, чем бесщеточные инструменты.

Устройство и принцип действия бесщеточного двигателя

Теперь давайте подробнее рассмотрим, как устроен и работает бесщеточный двигатель. Как следует из названия, его ключевое отличие заключается в отсутствии щеток. Но как же он функционирует? Как производится необходимая энергия для работы двигателя?

В конструкции бесщеточного двигателя также присутствуют ротор и статор — основные компоненты любого мотора. Но в этом случае отсутствует коллектор, вследствие чего такой двигатель также называется бесколлекторным. В щеточном двигателе работа базируется на электро-механической смене полярности, в то время как в бесщеточном двигателе принцип работы строится на электромагнитной индукции. Другой особенностью является расположение обмотки — она находится на статоре, в отличие от предыдущего типа двигателя, где обмотка располагалась на роторе.

Вместо щеток и коллектора в бесщеточном двигателе интегрированы датчики Холла и контроллер, который следит за подачей напряжения на катушки для создания индуктивности, а также monitmenu в состоянии ротора и скоростью его вращения.

Когда контроллер подает ток на обмотку, создается противоположное магнитное поле, и магниты на роторе начинают вращаться.

Следует также отметить, что бесщеточные двигатели бывают двух типов — синхронные и асинхронные. В синхронном двигателе частота вращения ротора совпадает с частотой магнитного поля — один полный оборот ротора осуществляется каждый раз, когда ток проходит через катушку. В асинхронном двигателе происходит обратная ситуация — частота вращения ротора ниже, чем частота вращения магнитного поля, что указывает на то, что ток проходит через катушку быстрее.

Активэнерго.РУ (ИП Чуланов Н.В.)

Адрес: 426063, г. Ижевск, проезд Дзержинского, 5а

Графитовые (угольные) щетки, меднографитовые щетки для двигателей и генераторов, пускатели и контакторы, диоды, тиристоры, логические элементы, трансформаторы, электродвигатели, электромагниты, кнопки, гидрораспределители и другие запасные части для ремонта промышленной электрики.

Настоящим подтверждаю, что я ознакомлен и даю свое согласие на обработку моих персональных данных на условиях и для целей, определенных Положением об обработке персональных данных.

Положение об обработке персональных данных

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Данное положение устанавливает порядок обработки персональных данных пользователей сайта https://aktivenergo.ru, принадлежащего ИП Чуланову Н. В. (далее – оператор), и обеспечивает соблюдение законных прав граждан в процессе обработки их персональных данных.

1.2. Политика разработана в соответствии с Федеральным законом № 152-ФЗ О персональных данных от 27.07.2006 (далее — ФЗ О персональных данных), который регулирует отношения, связанные с персональными данными.

2. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В НАСТОЯЩЕМ ПОЛОЖЕНИИ

2.1. Для целей настоящего положения используются следующие основные понятия:

• сайт — комплекс программных и аппаратных средств, обеспечивающих публикацию данных в Интернет для всеобщего доступа. Сайт доступен по уникальному электронному адресу или его буквенному обозначению, и может содержать различные виды информации, в том числе графическую, текстовую, аудио-, видео- и другую, которая при использовании компьютерной технологии воспроизводится;
• оператор — юридическое или физическое лицо, которое организует и (или) осуществляет обработку персональных данных, а также отвечает за формирование целей и содержания этой обработки;
• персональные данные — любая информация, относящаяся к прямо или косвенно определенному или определяемому физическому лицу (субъекту персональных данных);
• субъект персональных данных — физическое лицо, которое прямо или косвенно может быть определено или идентифицировано на основе имеющейся информации; в данном положении субъектом является физическое лицо — клиент сайта https://aktivenergo.ru;
• обработка персональных данных — любые действия (операции) с персональными данными, включая сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, модификацию), использование, распространение (в том числе передачу), обезличивание, блокирование, уничтожение персональных данных;
• общедоступные персональные данные — это такие персональные данные, на которые обеспечен доступ неограниченного круга лиц с согласия субъекта персональных данных, или на которые согласно федеральным законам не распространяются требования о соблюдении конфиденциальности.

3. СОСТАВ ПЕРСОНАЛЬНЫХ ДАННЫХ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

3.1. Состав персональных данных включает:

Данные, предоставляемые пользователем при заполнении формы обратной связи и анкеты клиента:

• имя;
• контактная информация (номер телефона, адрес электронной почты).

Автоматически собираемые данные:

• IP-адрес, данные о файлах cookie;
• информация о браузере пользователя, технические характеристики оборудования и программного обеспечения, используемого пользователем;
• дата и время доступа к сайту, адреса запрашиваемых страниц и другая аналогичная информация.

3.2. Персональные данные, указанные в пункте 3.1, обрабатываются с целью идентификации пользователей, для обеспечения исполнения пользовательского соглашения, предоставления пользователю персонализированных услуг и контента, улучшения качества работы сайта и предоставления услуг, таргетирования рекламных материалов, проведения статистических и иных исследований на основе обезличенных данных.

3.3. Обработка персональных данных пользователей осуществляется с их согласия. Пользователь, заполняющий данные в форме обратной связи и анкетах на сайте https://aktivenergo.ru с целью получения необходимой информации, тем самым выражает свое полное согласие на автоматизированную и не автоматизированную обработку и использование своих персональных данных согласно статье 9 Федерального закона от 27 июля 2006 г. № 152-ФЗ О персональных данных.

Выбор щеток

Для удешевления производства многие компании используют одинаковые двигатели на разных моделях стиральных машин. Эта унификация значительно облегчает процесс ремонта, так как позволяет снизить ассортимент запчастей.

При выборе щеток в магазине достаточно сообщить модель вашей машины, после чего продавец подберет нужную деталь. Маркировка, как правило, обязательно наносится на одну из сторон детали, где указаны размеры, чтобы покупателю было проще сделать выбор. Для дополнительной уверенности можно взять с собой образец.

Материал, из которого изготовлены щетки, практически не влияет на функционирование двигателя. Он только определяет частоту их замены. Поэтому перед покупкой определитесь, насколько часто вы готовы проводить ремонт.

Рекомендуется приобретать продукцию от известных производителей. Вот список лучших фирм:

В общем, желательно приобретать щетки той же марки, что и ваш прибор. Качество оригинальных запчастей обычно на высоте. Однако иногда щетки от одного производителя могут подойти и для других марок машин. Например, угольный контакт Indesit L C00194594 можно использовать на большинстве двигателей Indesit и также на Bosch, Samsung или Zanussi. Это может оказаться весьма полезно.

Универсальные щетки, выпускаемые малознакомыми фирмами, могут подойти для различных моделей стиральных машин, однако их качество нередко бывает непредсказуемо низким.

Перед покупкой внимательно проверяйте щетки. Если повезет, вы сможете существенно сэкономить. Но если вам не повезет, вам придется вновь обратиться к ремонту уже через несколько стирок.

Приведем несколько полезных советов.

1. При выборе щеток, размеры имеют решающее значение, так как они определяют возможность установки графитового бруска в щеткодержатель.
2. В комплект обычно входят 2 щетки, и их нужно менять одновременно, даже если износилась только одна, чтобы обеспечить равномерное прижатие к коллектору и увеличить срок службы двигателя.
3. Тщательно осматривайте деталь. Недопустимы даже малейшие трещины и сколы. В противном случае, во время работы она быстро утратит свою целостность. Поверхность должна быть гладкой и матовой.
4. Покупайте запчасти только в специализированных магазинах бытовой техники. Таким образом, вы снизите вероятность столкнуться с подделками до минимума.
5. Многие сервисные центры сотрудничают с производителями, так что вы сможете заказать нужные детали у них, а также получить детальную консультацию по ремонту.

Выбирайте детали с особой тщательностью, даже если их будет устанавливать профессионал. В конечном итоге, именно вам их использовать.

Замена и ремонт

Когда щетки изнашиваются, их необходимо заменить. Эта процедура доступна каждому, кто умеет держать отвертку в руках. Несмотря на различия между стиральными машинами и электромоторами, общий порядок выполнения ремонта остается схожим.

Важно – строго соблюдайте технику безопасности.

В первую очередь подготовьте машинку.

1. Выключите ее из электросети.
2. Перекройте входной кран для воды.
3. Слейте остатки воды из бачка. Для этого открутите входной патрубок, но будьте осторожны: вода может выйти резко.
4. Снимите нижнюю фронтальную панель, демонтируйте сливной фильтр и слейте оставшуюся воду через аварийный шланг. Дополнительно можете выполнить очистку фильтра.
5. Поставьте машинку так, чтобы вам было удобно работать.

Затем можно переходить к снятию двигателя.

• Удалите заднюю крышку, которая фиксируется с помощью винтов.
• Снимите приводной ремень, чуть потянув его на себя и одновременно прокручивая шкив против часовой стрелки (если в вашей модели нет прямого привода).
• Сфотографируйте расположение и подключения всех проводов, после чего отключите их.
• Проверьте двигатель: возможно, есть доступ к щеткам без его демонтажа.
• Если доступа нет, открутите болты крепления мотора и аккуратно снимите его.

Теперь переходим к самой замене.

1. Сначала выкрутите крепежные болты щеткодержателя и снимите его с места.
2. Решите, будете ли вы заменять только щетки или всей сборки щеткодержателя. В любом случае, внимательно выбирайте угольные штанги.
3. Извлеките щетку из гнезда, учитывая направление её заточки. Имейте в виду, что провода подключения обычно припаиваются к щеткодержателям.
4. Установите новую деталь, следя за тем, чтобы направление скоса на щетке обеспечивало максимальную площадь контакта с коллектором. Если это невозможно, поверните её на 180 градусов.
5. Повторите процедуру для второй щетки.

Если ваша модель оснащена прямым приводом, последовательность действий выглядит немного иначе.

• Снимите заднюю крышку.
• При необходимости, демонтируйте ротор для удобного доступа к щеткодержателям.
• Процедура замены щеток аналогична. Обращайте внимание на направление заточки.

Перед установкой новых деталей рекомендуется обслужить коллектор.

Протрите его медицинским ватным тампоном, смоченным в спирте, чтобы удалить нагар и угольно-медную пыль. Если спирт не помогает, можно слегка отшлифовать поверхность коллекторной части мелкозернистой наждачной бумагой. В результате коллектор должен быть чистым и блестящим, без царапин и повреждений.

После установки новых щеток покрутите вал двигателя вручную. Он должен вращаться плавно и легко.

После сборки стиральной машины в обратной последовательности подключите ее ко всем необходимым системам.

При первом включении машины может наблюдаться треск. Это подтверждает, что работы проведены верно. Посторонний шум возникает из-за приработки новых щеток. Чтобы обеспечить их нормальное срабатывание, запустите машину в щадящем режиме стирки на холостом ходу, постепенно увеличивая обороты до максимальных.

В начале не рекомендуется полностью загружать машинку. Это необходимо для того, чтобы в течение первых 10–15 стирок она смогла функционировать в оптимальном режиме.

Совершенно недопустимо перегружать машинку в процессе приработки.