Tüm motorlar stator ve rotordan oluşur, DC motorunda, rotorun dönmesini sağlamak için akımın yönünü sürekli olarak değiştirmeniz gerekir, aksi takdirde rotor sadece yarım daire dönebilir, bu bir bisiklet pedalına benzer. Bu yüzden DC motorlar komütatörlere ihtiyaç duyar. Genel anlamda DC motor, fırçalı motor ve fırçasız motoru içerir. Fırçalı motor, DC motor veya karbon fırçalı motor olarak da bilinir, genellikle DC motor denildiğinde fırçalı DC motor kastedilir, mekanik komütasyon kullanır, dış manyetik kutup hareket etmez, iç bobin (armatür) hareket eder, komütatör ve rotor bobini birlikte döner, fırça ve mıknatıs hareket etmez, böylece komütatör ve fırça sürtünmesi, akım yönü değişimini tamamlar.
Fırçalı motorun dezavantajları
1. Mekanik komütasyonun ürettiği kıvılcım, komütatör ve fırça sürtünmesine, elektromanyetik parazite, yüksek gürültüye, kısa ömre neden olur.
2. Düşük güvenilirlik, arıza, sık bakım gerektirir.
3. Komütatörün varlığı nedeniyle, rotor atalet sınırlıdır, maksimum hız sınırlıdır ve dinamik performans etkilenir. Bu kadar çok dezavantajı varken neden hala yaygın olarak kullanılıyor, çünkü yüksek torka, basit yapıya ve kolay bakıma sahiptir (yani karbon fırçayı değiştirin) ve ucuzdur.
DC motor — fırçasız motor
Fırçasız motor, bazı alanlarda DC değişken frekans motoru (BLDC) olarak da adlandırılır, elektronik komütatör (Hall sensörü) kullanır, bobin (armatür) manyetik kutbu hareket ettirmez, bu durumda kalıcı mıknatıs bobinin dışında da olabilir, içinde de olabilir, bu yüzden dış rotor fırçasız motor ve iç rotor fırçasız motor vardır.
Fırçasız motor yapısı, kalıcı mıknatıs senkron motoru ile aynıdır. Ancak, tek bir fırçasız motor tam bir güç sistemi değildir, fırçasız motor temelde bir fırçasız kontrolör tarafından kontrol edilmelidir, yani elektrik düzenlemesi, sürekli çalışmayı sağlamak için. Performansını gerçekten belirleyen şey, fırçasız elektronik hız kontrol cihazıdır (yani, elektrik düzenlemesi).
Genel olarak, fırçasız motor sürücü akımı iki türdedir, biri kare dalga, diğeri sinüs dalgasıdır. Bazen ilki DC fırçasız motor olarak adlandırılır, ikincisi ise tam olarak bir AC servo motor olan AC servo motor olarak adlandırılır. (video portalı) Fırçasız motorların çalışma modu farklıdır ve iç rotor fırçasız motorlar ve dış rotor fırçasız motorlar olarak ikiye ayrılabilir. İç rotor üç fazlıdır, fiyatı daha pahalıdır. Dış rotor genellikle tek fazlı kullanılır, uygun fiyatlıdır, seri üretim karbon fırçalı motorlara yaklaşmıştır, bu yüzden son yıllarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Dış rotorun üç fazının fiyatı iç rotorun fiyatına yaklaşmıştır.
Eh, fırçalı motorların dezavantajlarının fırçasız motorların avantajları olduğunu tahmin edebilirsiniz. Yüksek verimlilik, düşük enerji tüketimi, düşük gürültü, uzun ömür, yüksek güvenilirlik, servo kontrol, kademesiz frekans dönüşüm hız ayarı (çok yüksek hızlara kadar), fırçalı DC motordan nispeten daha küçük, asenkron AC motordan daha basit kontrol, büyük başlangıç torku, aşırı yük kapasitesi gibi avantajlara sahiptir, dezavantajları ise... Fırçalıdan daha pahalı, bakımı zor.
DC motor – hız ayar prensibi
DC motor hız ayarı: sözde hız ayarı, motor hızını ayarlayarak gerekli torku elde etmektir. DC (fırçalı) motor, voltajı ayarlayarak, seri direnç ekleyerek, uyarımı değiştirerek ayarlanabilir, ancak gerçek voltaj ayarı en uygun ve en yaygın kullanılan yöntemdir, şu anda ana kullanım PWM hız ayarıdır, PWM aslında yüksek hızlı anahtarlama yoluyla DC voltaj ayarını gerçekleştirir, bir döngüde, açık kalma süresi uzun olduğunda, ortalama voltaj yüksektir, kapalı kalma süresi uzun olduğunda, ortalama voltaj düşüktür, ayarlamak çok uygundur, anahtarlama hızı yeterince hızlı olduğu sürece, şebekenin harmonikleri daha azdır ve akım daha süreklidir.
Bununla birlikte, fırça ve komütatör uzun süre aşınır, tersine çevirme sırasında büyük bir akım değişikliği olduğunda kıvılcım üretmek çok kolaydır, komütatör ve fırça DC motorun kapasitesini ve hızını sınırlar, bu da DC motorun hız ayarının bir darboğaza ulaşmasına neden olur. Fırçasız DC motor için, hız ayarının yüzeyinde yalnızca giriş voltajı kontrol edilir, ancak motorun otomatik frekans dönüşüm hız ayar sistemi (fırçasız DC motorun kendisi bir rotor pozisyon dedektörü ve diğer rotor pozisyon sinyali toplama cihazı ile birlikte gelir ve bu cihazın rotor pozisyon sinyalini değişken voltaj değişken frekans hız ayar cihazının komütasyon zamanını kontrol etmek için kullanır) değişken voltaja göre frekansı otomatik olarak kontrol eder.
DC (fırçalı) motorla neredeyse aynıdır ve çok kullanışlıdır. Çünkü rotor kalıcı mıknatıs kullanır, özel bir uyarım sargısı gerektirmez, aynı kapasite durumunda, motor daha küçük, daha hafif, daha verimli, daha kompakt, daha güvenilir çalışır ve daha iyi dinamik performansa sahiptir, bu da elektrikli araçların tahrikinde yaygın olarak kullanılmaktadır.
