Mengapa perkakas listrik (seperti bor tangan, gerinda sudut, dll.) umumnya menggunakan motor sikat daripada motor tanpa sikat? Jika ingin mengerti, ini benar-benar tidak jelas dalam satu atau dua kalimat.
Motor DC dibagi menjadi motor sikat dan motor tanpa sikat. "Sikat" yang disebutkan di sini mengacu pada sikat karbon. Seperti apa bentuk sikat karbon?
Mengapa motor DC membutuhkan sikat karbon? Apa perbedaan antara memiliki sikat karbon dan tidak memiliki sikat karbon? Ayo lanjutkan!
Prinsip motor sikat DC
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, ini adalah diagram model struktural motor DC brushed. Dua magnet heteroseksual tetap, sebuah kumparan ditempatkan di tengah, dan kedua ujung kumparan masing-masing dihubungkan ke dua cincin tembaga berbentuk setengah lingkaran. Kedua ujung cincin tembaga bersentuhan dengan sikat karbon tetap, dan kemudian kedua ujung sikat karbon masing-masing dihubungkan ke catu daya DC.
Setelah terhubung ke catu daya, arus ditunjukkan oleh panah pada Gambar 1. Menurut aturan tangan kiri, kumparan kuning dikenai gaya elektromagnetik vertikal ke atas; kumparan biru dikenai gaya elektromagnetik vertikal ke bawah. Rotor motor mulai berputar searah jarum jam, setelah berputar 90 derajat, seperti terlihat pada Gambar 2:
Saat ini, sikat karbon hanya berada di celah antara dua cincin tembaga, dan seluruh loop kumparan tidak memiliki arus. Namun, di bawah aksi inersia, rotor masih terus berputar.
Ketika rotor berputar ke posisi di atas di bawah aksi inersia, arus kumparan ditunjukkan pada Gambar 3. Menurut aturan tangan kiri, kumparan biru dikenai gaya elektromagnetik vertikal ke atas; kumparan kuning dikenai gaya elektromagnetik vertikal ke bawah. Rotor motor terus berputar searah jarum jam, setelah berputar 90 derajat, seperti terlihat pada Gambar 4:
Saat ini, sikat karbon hanya berada di celah antara dua cincin tembaga, dan seluruh loop kumparan tidak memiliki arus. Namun, di bawah aksi inersia, rotor masih terus berputar. Kemudian ulangi langkah di atas, dan siklus berlanjut.
Motor DC tanpa sikat
Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 5, ini adalah diagram model struktural motor DC brushless. Ini terdiri dari stator dan rotor, di mana ada sepasang kutub magnet pada rotor; ada banyak set kumparan yang dililitkan pada stator, dan ada 6 set kumparan pada gambar.
Ketika kita melewatkan arus ke kumparan stator 2 dan 5, kumparan 2 dan 5 akan menghasilkan medan magnet, dan stator setara dengan magnet batang, dimana 2 adalah kutub S (selatan) dan 5 adalah N (utara) tiang. Karena kutub magnet yang berjenis kelamin sama saling menarik, maka kutub N rotor akan berputar ke posisi kumparan 2, dan kutub S rotor akan berputar ke posisi kumparan 5, seperti terlihat pada Gambar 6.
Kemudian kami melepas arus kumparan stator 2,5, dan kemudian meneruskan arus ke kumparan stator 3,6. Pada saat ini, kumparan 3 dan 6 akan menghasilkan medan magnet, dan stator setara dengan magnet batang, di mana 3 adalah kutub S (selatan) dan 6 adalah kutub N (utara). Karena kutub magnet sejenis saling tarik menarik, maka kutub N rotor akan berputar ke posisi kumparan 3, dan kutub S rotor akan berputar ke posisi kumparan 6, seperti terlihat pada Gambar 7.
Dengan cara yang sama, arus kumparan stator 3 dan 6 dihilangkan, dan kemudian kumparan stator 4 dan 1 diberi arus. Pada saat ini kumparan 4 dan 1 akan menghasilkan medan magnet, dan stator setara dengan magnet batang, dimana 4 adalah kutub S (selatan) dan 1 adalah kutub N (utara). Karena kutub magnet yang berlawanan menarik satu sama lain, kutub rotor N akan berputar ke posisi kumparan 4, dan kutub rotor S akan berputar ke posisi kumparan 1.
Selama ini motor sudah berputar setengah lingkaran... setengah lingkaran kedua sama dengan prinsip sebelumnya, jadi saya tidak akan mengulanginya disini. Secara sederhana motor DC brushless dapat kita pahami seperti memancing wortel di depan keledai, sehingga keledai akan selalu bergerak ke arah wortel.
Jadi bagaimana kita bisa memberi makan arus yang akurat ke kumparan yang berbeda pada waktu yang berbeda? Ini membutuhkan sirkuit pergantian saat ini ... Saya tidak akan membahas detailnya di sini.
Perbandingan kelebihan dan kekurangan
Motor sikat DC: mulai cepat, pengereman tepat waktu, pengaturan kecepatan halus, kontrol sederhana, struktur sederhana, dan harga murah. Intinya murah! harga murah! harga murah! Selain itu, ia memiliki arus awal yang besar, torsi (gaya rotasi) yang besar pada kecepatan rendah, dan dapat membawa beban yang berat.
Namun, karena gesekan antara sikat karbon dan komutator, motor DC yang disikat rentan terhadap percikan api, panas, kebisingan, interferensi elektromagnetik ke lingkungan luar, dan memiliki efisiensi rendah dan umur pendek. Karena sikat karbon dapat dikonsumsi, mereka rentan terhadap kegagalan dan perlu diganti setelah jangka waktu tertentu.
Motor tanpa sikat DC: Karena motor tanpa sikat DC menghilangkan sikat karbon, ia memiliki kebisingan yang rendah, tanpa perawatan, tingkat kegagalan yang rendah, masa pakai yang lama, dan waktu pengoperasian serta voltase relatif stabil, dan gangguan pada peralatan radio kecil. Tapi itu mahal! Mahal! Mahal!
Alat listrik merupakan alat yang sangat umum digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Ada banyak jenis merek dan persaingan ketat. Setiap orang sangat sensitif terhadap harga. Selain itu, perkakas listrik perlu membawa beban yang berat dan harus memiliki torsi awal yang besar, seperti bor tangan listrik dan bor tumbukan. Sebaliknya, saat mengebor, motor mudah tidak bisa berjalan karena mata bor macet.
Bayangkan saja, motor DC brushed murah, memiliki torsi awal yang besar, dan dapat membawa beban yang berat; meskipun motor tanpa sikat memiliki tingkat kegagalan yang rendah dan masa pakai yang lama, motor ini mahal dan torsi awalnya jauh lebih rendah daripada motor yang disikat. Jika Anda bisa memilih, bagaimana Anda akan memilih? Saya pikir jawabannya sudah terbukti dengan sendirinya.
