Silnik kolekcjonerski - co to jest?

Od czasów starożytnych ludzie zdawali sobie sprawę, że jeśli nie chcesz osobiście podjąć wysiłku, musisz znaleźć zastępstwo. Tak więc wózki ciągnęły konie, osły pracowały w młynach, a statki były napędzane morzem przez wiatr. Ale od tego czasu wiele wody wypłynęło, a ludzie byli nawet w stanie wymyślić coś bardziej nowoczesnego. A takim czymś nowoczesnym jest silnik kolekcjonerski, o którym będzie mowa. Będą rozpatrywane odmiany, schematyczny widok, metody dostosowania liczby obrotów, a także zalety i wady ich działania.

Co nazywa się silnikiem kolektora?

Silnik kolektora to maszyna elektryczna, czujnik położenia wirnika i przełącznik prądu, w którym znajduje się to samo urządzenie, zwane zespołem szczotki-kolektora. O tym ostatnim możesz powiedzieć więcej. Zapewnia elektryczne połączenie łańcuchów w nieruchomej części maszyny z łańcuchami wirnika. Konstrukcyjnie składa się ze szczotek (są one określane jako styki ślizgowe, które znajdują się wokół obracającej się części silnika) i kolektora (który znajduje się na ruchomym elemencie mechanizmu).

Możliwe jest odniesienie się do ogólnych korzyści, które silnik kolektora jest prosty w produkcji i eksploatacji, ma znaczny zasób użycia i może być łatwo naprawiony. Typowe wady obejmują fakt, że mają niską masę i wysoką wydajność. W większości przypadków jest to tylko plus, ale nie teraz. Tak więc kombinacja małej masy i prędkości (która osiąga setki i tysiące obrotów na minutę) prowadzi do tego, że do normalnej pracy skrzynie biegów są prawie zawsze wymagane. A podczas przebudowy przy niskiej prędkości maszyna ma zmniejszoną wydajność i występują problemy z chłodzeniem. Chociaż nie można znaleźć eleganckiego rozwiązania tego problemu.

Odmiany silnika kolektora

Istnieją dwa główne typy, z których każdy ma swoje zalety i cechy. Silniki kolektorów są bardzo powszechne i różnorodne. prąd stały Ich projekty można podzielić na następujące podtypy:

1. Najsłabsze, którego napięcie robocze wynosi 3-9 woltów i które są używane w zabawkach dla dzieci. Mają dwubiegunowy stojan, w którym zainstalowane są magnesy stałe. Zespół kolektora zbudowany jest z dwóch szczotek, które zwykle wykorzystują płytki miedziane. W przeciwieństwie do stojana, silniki te mają wirnik z trzema biegunami. Jest zainstalowany na łożyska ślizgowe. Moc takich mechanizmów jest mierzona w kilku jednostkach watów.
2. Silniki średniej wielkości mają napięcie robocze 12 lub 24 wolt. Stosowany w samochodach, maszynach roboczych, w systemach chłodzenia wentylacyjnego. Wytwarzaj moc kilkudziesięciu watów. Przygotuj wirnik wielobiegunowy, który już działa łożyska toczne. Węzeł kolekcjonerski składa się z 4 pędzli (z reguły już grafitowych). Stojan ma cztery bieguny, ale nadal składa się z magnesy trwałe.
3. Są jeszcze silniki, które mogą generować moc, która wynosi setki watów. Jedyną różnicą w stosunku do konstrukcji opisanej w pkt 2 jest to, że do stojana stosowane są elektromagnesy.

Ale oprócz takich przedstawicieli są również uniwersalne silniki kolektorów. Ich cechą szczególną jest to, że mogą działać zarówno na prądy bezpośrednie, jak i przemienne. Są stosowane w elektronarzędziach, sprzęcie AGD i transporcie kolejowym w pociągach napędzanych lokomotywami elektrycznymi. Ich rozpowszechnienie spowodowane jest niewielkim rozmiarem i wagą, stosunkowo niską ceną i możliwością łatwego dostosowania liczby obrotów. Ze względu na to, że jest to silnik zbierający prądu przemiennego, może pracować z niestabilnymi źródłami energii w rozsądnych granicach.

Schematyczny widok silnika kolektora

Nie ma ogólnie przyjętego schematu. To, co widzisz, jest tylko jedną z opcji. Schemat silnika kolektora można zbudować w dowolny sposób. Są tylko wymagania co do zakresu roboczego rysunku: stojana i wirnika. Silnik kolektora prąd przemienny musi być również wyposażony w bezpiecznik, który nie pozwoli mu się zapalić.

Jak regulować liczbę obrotów?

Zmiany są możliwe, jeśli używana jest regulacja prędkości silnika kolektora. Różnica w ilości dostarczonej energii elektrycznej może zmienić ich liczbę tylko o 10%, plus lub minus. Podczas gdy regulacja prędkości silnika kolektora pozwala na ich zmniejszenie, czasami możesz zrobić to sam lub kupić. W każdym razie musisz sprawdzić, czy może działać w mechanizmie takiej mocy i takiej prędkości (najpierw teoretycznie, a potem w praktyce). W końcu, jeśli regulator jest zbyt słaby, to nie będzie to wcale drobnostka.

Mocne i słabe strony

Zalety, jakie posiada silnik kolektora:

1. Mały prąd rozruchowy, który jest pożądany w przypadku urządzeń domowych.
2. Silniki uniwersalne można podłączyć bezpośrednio do sieci, bez konieczności ich naprawy. Ale dotyczy to tylko tych osób. Silniki prądu stałego wymagają rektyfikacji.
3. Łatwiej zrobić obwód kontrolny.
4. Prędkość.
5. Więcej momentu rozpoczęcia.
6. Zwarta konstrukcja nawet przy użyciu skrzyni biegów.

Wady:

1. Niestabilna wartość mocy, która powoduje obrót silnika kolektora przy zmianie obciążenia.
2. Stosunkowo mała niezawodność i żywotność.
3. Z powodu utraty indukcyjności i odwrócenia magnesowania stojana wydajność może się zmniejszyć.

Bezszczotkowy analog

Mechanicznie najbliższy jest silnik zaworu. Najważniejsza jest inwerter, ale nie węzeł do zbierania szczotek. Ale wspólną wadą tego projektu jest niższy maksymalny moment obrotowy przy tych samych wymiarach.