Что такое коллекторный двигатель постоянного тока?

 

 

Коллекторный двигатель постоянного тока — это электродвигатель с внутренней коммутацией, предназначенный для работы от источника постоянного тока и использующий для контакта электрическую щетку. Коллекторный двигатель постоянного тока имеет постоянные магниты внутри внешнего корпуса и вращающийся якорь внутри. Постоянные магниты стационарны и называются «статором». Вращающийся якорь содержит электромагнит и называется «ротором». В коллекторном двигателе постоянного тока ротор вращается на 180 градусов, когда на якорь подается электрический ток. Чтобы выйти за пределы начальных 180 градусов, полюса электромагнита должны перевернуться. Угольные щетки контактируют со статором во время вращения ротора, меняя магнитное поле и позволяя ротору вращаться на 360 градусов. Скорость коллекторных двигателей постоянного тока можно изменять, изменяя рабочее напряжение или силу магнитного поля. В зависимости от подключения поля к источнику питания характеристики скорости и крутящего момента коллекторного двигателя постоянного тока могут быть изменены для обеспечения постоянной скорости или скорости, обратно пропорциональной механической нагрузке. Коллекторные двигатели постоянного тока по-прежнему используются в электрических силовых установках, кранах, бумагоделательных машинах и сталелитейных станах.

 

Почему выбирают нас?

Богатый опыт

Sunroad Motor специализируется на разработке и производстве двигателей постоянного тока уже более трех десятилетий. Являясь профессиональным производителем двигателей постоянного тока, мы также являемся авторитетным центром микро-моторостроения, сертифицированным соответствующими учреждениями.

Профессиональная команда

Компания создала обширную команду из 160 профессионалов, занимающихся производством, исследованиями и разработками, а также управлением. Оснащенная передовым оборудованием, команда способна самостоятельно проектировать и разрабатывать продукцию с учетом требований клиентов.

Гарантия качества

Вся наша продукция проходит строгие процессы контроля качества и получила официальные сертификаты, включая сертификацию системы ISO9001, сертификацию CE и сертификацию UL. Кроме того, мы обладаем многочисленными патентами, которые отражают нашу приверженность инновациям и совершенству.

Широкий рынок

Наша продукция экспортируется в Европу, Америку и крупные города Китая. Мы поддерживаем долгосрочные- стабильные партнерские отношения с ведущими клиентами отрасли по всему миру, обеспечивая неизменное удовлетворение и доверие.

 

Преимущества коллекторного двигателя постоянного тока
 

Коллекторный двигатель постоянного тока имеет множество преимуществ по сравнению с источником переменного тока, что делает его идеальным для различных применений, таких как центры обработки данных, телекоммуникационные объекты, включая сотовые станции, больницы, аэропорты, железнодорожные станции и промышленные объекты. Коллекторный двигатель постоянного тока становится все более популярным в связи с развитием возобновляемых источников энергии, электромобилей и телекоммуникационных устройств. Вот некоторые преимущества коллекторного двигателя постоянного тока:

 

Надежность:Использование коллекторного двигателя постоянного тока в телекоммуникационных системах помогает снизить риски перебоев в подаче электроэнергии и повышает надежность сети.

 

Эффективность:Коллекторный двигатель постоянного тока более эффективен, чем двигатель переменного тока, поскольку он не тратит энергию в виде тепла. Это делает его идеальным для приложений с высокой-мощностью, таких как центры обработки данных, электромобили или тяжелая техника.

 

Стабильность:Коллекторный двигатель постоянного тока обеспечивает стабильное и предсказуемое напряжение, что крайне важно для чувствительного оборудования, такого как микропроцессоры и приводы машин.

 

Масштабируемость:Коллекторный двигатель постоянного тока можно легко увеличить или уменьшить в зависимости от конкретных потребностей конкретного применения. Это делает его подходящим как для крупных-, так и для небольших-проектов.

 

Хранение энергии:Коллекторный двигатель постоянного тока можно хранить для будущего использования в его нынешнем виде непосредственно в резервных батареях без необходимости какого-либо преобразования, что делает его идеальным источником энергии для критически важных приложений, требующих бесперебойного питания, таких как сотовые станции и центры обработки данных, а также автономных систем, таких как солнечные панели и ветряные турбины. Коллекторный двигатель постоянного тока также становится все более популярным в электромобилях, поскольку он обеспечивает более быстрое время зарядки, большую эффективность и более длительный срок службы батареи.

 

Каковы основы коллекторного двигателя постоянного тока?
 
productcate-626-468

Коллекторный двигатель постоянного тока делает это за счет взаимодействия между магнитами, один из которых обычно создается путем пропускания тока через провод, обмотанный вокруг ферритового сердечника. Ток, текущий по проводу, создает второе магнитное поле. Оно взаимодействует с первичным магнитным полем, создавая противодействующую силу, которая перемещает одну часть коллекторного двигателя постоянного тока, обычно заставляя его вращаться вокруг оси.

Коллекторные двигатели постоянного тока состоят из четырех ключевых компонентов; неподвижный магнит (называемый статором), ротор, коллектор и щетки. Ротор состоит из одной или нескольких обмоток провода, намотанного на сердечник из черного металла, обычно из железа, и соединенного с питанием с помощью металлической «щетки». Когда мы пропускаем ток через обмотки ротора, генерируемое поле взаимодействует с полем статора и создает силу, которая вращает ротор. Статор может быть постоянным магнитом или электромагнитом, в зависимости от требований конкретного применения.

Это все очень хорошо, но если бы мы просто использовали обычные провода для подключения обмоток ротора к источнику питания, как только ротор повернется достаточно далеко, его магнитная сила эффективно изменит направление – так что ротор будет просто двигаться вперед и назад, а не вращаться в одном направлении.

Чтобы исправить это, мы используем коммутатор, который представляет собой проводящую медную втулку вокруг оси ротора, физически и электрически разделенную на сегменты. По мере вращения коммутатора он соединяет и разъединяет эти сегменты через щетки, подавая питание на разные пары сегментов. Это приводит к изменению полярности магнитного поля каждый раз, когда коллекторный двигатель постоянного тока поворачивается на 180°, что приводит к плавному и непрерывному вращению.

 

Применение коллекторного двигателя постоянного тока
 

Ниже перечислены области применения различных типов коллекторных двигателей постоянного тока:

 
Шунтовые коллекторные двигатели постоянного тока

Благодаря достаточно постоянной скорости и среднему пусковому моменту шунтовые коллекторные двигатели постоянного тока используются в следующих приложениях:
• Центробежные и поршневые насосы
• Токарные станки
• Воздуходувки и вентиляторы
• Сверлильные станки
• Фрезерные станки
• Станки

 
Коллекторные двигатели постоянного тока серии

Благодаря высокому пусковому моменту и регулируемой скорости серии коллекторных двигателей постоянного тока они используются в следующих приложениях:
• Конвейеры
• Подъемники, лифты
• Краны
• Электровозы

 
Кумулятивные составные коллекторные двигатели постоянного тока

Благодаря высокому пусковому моменту накопительных составных коллекторных двигателей постоянного тока они используются в следующих приложениях:
• Ножницы
• Тяжелые строгальные станки
• Прокатные станы
• Лифты

 

 

Типы коллекторных двигателей постоянного тока
 

Доступны 3 основных типа коллекторных двигателей постоянного тока: последовательные, шунтовые и составные. Эти термины относятся к типу соединения обмоток возбуждения по отношению к цепи якоря.


1. Двигатели серии постоянного тока
В двигателе постоянного тока обмотки возбуждения соединены последовательно с якорем. Последовательная обмотка будет иметь относительно небольшое количество витков провода большего размера или медной полосы, которые способны выдерживать ток полной нагрузки двигателя. Поскольку обмотки имеют низкое сопротивление, при запуске может потребляться большой ток, создавая высокий пусковой момент.
Это преимущество при высоких пусковых нагрузках, таких как тяговые, крановые и другие тяжелые применения. Скорость последовательного двигателя зависит от нагрузки, поэтому, когда ток полной нагрузки, протекающий через цепь, уменьшается, скорость увеличивается.
В некоторых случаях скорость коллекторных двигателей постоянного тока потенциально может увеличиться до уровня, превышающего рекомендуемый максимум. По этой причине серийный двигатель не следует подключать к нагрузке с помощью ремня.

 

2. Шунтовые двигатели постоянного тока
В шунтовом двигателе постоянного тока обмотка возбуждения соединена параллельно (шунтирую) с якорем. Шунтовая обмотка намотана из множества витков небольшого медного провода, и, поскольку она подключена к источнику постоянного тока, ее ток возбуждения будет постоянным.
Коллекторный двигатель постоянного тока будет работать на номинальной скорости, и изменение нагрузки не будет сильно влиять на нее. Пусковой момент будет меньше, чем у серийного двигателя аналогичного размера, но если это не требуется, то для данного применения может быть предпочтительнее шунтирующий двигатель с постоянной скоростью.
Шунтовые двигатели постоянного тока могут использоваться во многих областях, например, при производстве пластмасс или экструзии проволоки.

 

3. Составные двигатели постоянного тока
В составном двигателе постоянного тока большая часть поля намотана как шунтирующее поле, но с несколькими витками последовательной обмотки сверху. Шунт подключается параллельно источнику возбуждения, а последовательные витки подключаются последовательно с якорем. Это обеспечивает двигатель с комбинацией шунтовых и последовательных характеристик.
Пусковой момент будет выше, чем у шунтового двигателя, но не такой высокий, как у последовательного двигателя. Скорость будет меняться в зависимости от нагрузки, и ее величина будет зависеть от % пространства поля, выделенного для последовательной обмотки. Последовательное поле может быть настроено для увеличения или уменьшения скорости в зависимости от нагрузки. Области применения этих коллекторных двигателей постоянного тока различаются, но часто они предназначены для более крупных применений, таких как генераторы с тормозом размотки, конвейеры, миксеры и т. д.
Также можно использовать составной двигатель постоянного тока, где питание осуществляется от батарей с широким диапазоном вольт. В этом случае и возбуждение, и якорь имеют одинаковое напряжение, и использование составной обмотки помогает поддерживать скорость в приемлемом диапазоне.

 

Схемы привода для коллекторных двигателей постоянного тока
 

Коллекторный двигатель постоянного тока не требует внешнего контроллера, поскольку изменение полярности магнитного поля осуществляется за счет образования и разрыва электрического пути через обмотки щетками, обеспечивая непрерывное вращение в одном направлении.

Для некоторых приложений этого достаточно. Но если мы хотим иметь возможность изменять скорость коллекторного двигателя постоянного тока или менять направление вращения, нам нужна схема привода. Это может быть так же просто, как просто изменить направление тока, чтобы заставить коллекторный двигатель постоянного тока вращаться в другую сторону.

Чтобы изменить скорость, мы могли бы изменить напряжение, используя делитель потенциала – при этом скорость будет пропорциональна напряжению. Однако снижение напряжения таким способом неэффективно, поскольку делитель напряжения не снижает общий протекающий ток. Чтобы преодолеть эту проблему, часто используется широтно-импульсная модуляция (ШИМ), которая включает в себя быстрое выключение и включение тока для уменьшения «среднего» напряжения на коллекторном двигателе постоянного тока.

KQKV067NPONC5J

 

Конструкция коллекторного двигателя постоянного тока?
 
8NUQP1GL6LC6OE

Обычно он состоит из пары постоянных магнитов, называемых статором, и катушки щеточного двигателя постоянного тока, называемой ротором, соединенной с коммутатором. В этом щеточном двигателе постоянного тока обмотка якоря находится на роторе, а постоянные магниты всегда находятся на статоре. Токоведущие-проводники всегда располагаются на вращающейся части. практически эти проводники получают питание от источника постоянного тока. Он использует металлические щетки (которые вращаются вместе с ротором) для передачи тока на катушку. Хотя эти коллекторные двигатели постоянного тока довольно эффективны, они требуют периодического обслуживания щеток.

 

Как выбрать коллекторный двигатель постоянного тока?
 
1

Диаметр двигателя:Выбор коллекторного двигателя постоянного тока для конкретного применения начинается с сопоставления диаметра двигателя с доступным пространством. Как правило, коллекторные двигатели постоянного тока большего размера обеспечивают больший крутящий момент. Диаметр коллекторного двигателя постоянного тока варьируется от 8 до 35 мм.

2

Длина:Доступны различные длины: от 16,6 мм до 67,2 мм, чтобы наилучшим образом соответствовать требованиям пакета применения.
3. Тип коммутации

3

Тип коммутации:Коллекторные двигатели постоянного тока хорошо адаптированы к приложениям с низкой плотностью тока, обеспечивая низкое трение и высокий КПД, тогда как для работы с высокими постоянными или пиковыми токами потребуются графитовые-медные щетки.

4

Тип подшипника:Было разработано несколько комбинаций подшипников: от простой конструкции подшипника скольжения до систем шарикоподшипников с предварительным натягом для применения в условиях высоких осевых или радиальных нагрузок.

5

Магнит и тип коммутации:Адаптируйте свой выбор коллекторного двигателя постоянного тока к потребностям мощности и тока вашего приложения. Магниты обеспечивают более высокий выходной крутящий момент, чем Alnico, при более высокой цене. В этом кодировании также отражается система коммутации (тип и размер коммутаторов).

6

Обмотка:Предлагаются различные варианты обмотки, которые наилучшим образом соответствуют требованиям применения: напряжение, сопротивление и постоянный крутящий момент являются основными параметрами для выбора.

7

Код выполнения:Используется для указания стандартов и настроек.

 

Наша фабрика
 

Компания Zhejiang Sanrong Electric Motor Co., Ltd. была основана в 1986 году и уже более 30 лет активно занимается производством двигателей постоянного тока. Это профессиональный производитель двигателей постоянного тока и авторитетный сертифицированный технологический центр микродвигателей. Чтобы удовлетворить потребности клиентов и рынка, в 2000 году компания инвестировала 20 миллионов юаней в создание современного завода в Нинбо площадью 22 000 квадратных метров. Мы создали производственную, научно-исследовательскую и управленческую команду из 160 человек. Наша опытная команда исследований и разработок, а также профессиональное оборудование для испытаний, исследований и разработок позволяют нам самостоятельно проектировать и разрабатывать продукцию в соответствии с потребностями клиентов. Профессиональное оборудование для автоматизации значительно улучшает наши производственные мощности для удовлетворения заказов отечественных и зарубежных клиентов.

productcate-511-400
 
productcate-511-400
 
productcate-511-400
 

 

Полное руководство по часто задаваемым вопросам по двигателю постоянного тока
 

 

Вопрос: Каковы критерии выбора коллекторного двигателя постоянного тока?

Ответ: Тремя основными характеристиками, которые вам необходимо знать для любого применения двигателя постоянного тока, являются напряжение, скорость и крутящий момент. После того, как эти аспекты определены, вы готовы приступить к выбору идеального решения для двигателя. Ключевым моментом является использование двигателя, который работает с максимальной эффективностью или близкой к ней.

Вопрос: Как вы контролируете скорость коллекторного двигателя постоянного тока?

Ответ: Коллекторные двигатели постоянного тока обычно работают на низкой скорости и могут управляться простым контроллером широтно-импульсной модуляции (ШИМ), который позволяет изменять напряжение, подаваемое на двигатель, для управления скоростью в одном направлении и обеспечения крутящего момента для привода двигателя. Если необходим двунаправленный привод двигателя, например, для окна электромобиля или в качестве сервопривода в приложениях промышленной автоматизации, вместе с ШИМ-контроллером можно использовать H-мост.

Вопрос: В чем разница между коллекторным двигателем постоянного тока и двигателем постоянного тока?

A: Коллекторные двигатели постоянного тока имеют катушки в центре, вращающиеся вокруг постоянных магнитов, тогда как бесщеточные двигатели постоянного тока имеют в центре постоянный магнит, который вращается вокруг катушек. Конструкция бесщеточного двигателя лучше подходит для применений, требующих более длительного срока службы и большей энергоэффективности.

Вопрос: Как узнать, какой коллекторный двигатель постоянного тока использовать?

Ответ: Напряжение, скорость и крутящий момент — три наиболее важные характеристики, которые необходимо понимать для любого двигателя постоянного тока. После того, как вы определили эти факторы, вы готовы приступить к поиску лучшего варианта двигателя. Хитрость заключается в том, чтобы использовать двигатель с максимальной эффективностью или близкой к ней.

Вопрос: Каков ожидаемый срок службы коллекторного двигателя постоянного тока?

О: 1000-3000 часов.
Коллекторные двигатели постоянного тока в среднем имеют срок службы 1000-3000 часов, тогда как бесщеточные двигатели должны иметь срок службы 20 000 часов при условии, что они эксплуатируются в соответствии со своими техническими характеристиками. Выходная скорость также является ключевым фактором при выборе коллекторного или бесщеточного двигателя.

Вопрос: Каковы основы коллекторного двигателя постоянного тока?

A: Коллекторные двигатели постоянного тока состоят из четырех ключевых компонентов; неподвижный магнит (называемый статором), ротор, коллектор и щетки. Ротор состоит из одной или нескольких обмоток провода, намотанного на сердечник из черного металла, обычно из железа, и соединенного с питанием с помощью металлической «щетки». Когда мы пропускаем ток через обмотки ротора, генерируемое поле взаимодействует с полем статора и создает силу, которая вращает ротор. Статор может быть постоянным магнитом или электромагнитом, в зависимости от требований конкретного применения.

Вопрос: Как выбрать коллекторный двигатель постоянного тока?

А: Критерии выбора:
• Диаметр двигателя.
• Длина.
• Тип коммутации.
• Тип подшипника.
• Магнит и тип коммутации.
• Обмотка.
• Код выполнения.

Вопрос: Что произойдет, если запустить коллекторный двигатель постоянного тока при более низком напряжении?

Ответ: Скорость коллекторного двигателя постоянного тока прямо пропорциональна входному напряжению. Чем выше входное напряжение, тем выше выходная скорость. Чем ниже входное напряжение, тем медленнее выходная скорость. Мы можем контролировать скорость независимо от крутящего момента, управляя напряжением питания с помощью блока управления коллекторным двигателем постоянного тока.

Вопрос: Почему коллекторные двигатели постоянного тока лучше?

О: Преимуществами коллекторных двигателей постоянного тока являются их простая конфигурация и способность работать без электронной схемы привода в приложениях, где не требуется регулирование скорости. Их недостаток в том, что их щетки и коллектор являются расходными деталями, требующими регулярной замены. Щетки также создают электрический и акустический шум.

Вопрос: Коллекторные двигатели постоянного тока служат дольше, чем двигатели переменного тока?

A: Надежность и обслуживание:
• Коллекторные двигатели постоянного тока обычно требуют гораздо большего обслуживания и имеют более короткий срок службы, чем двигатели переменного тока. Это связано с тем, что щетки, прижимающиеся к вращающемуся коллектору, изнашиваются и требуют регулярного обслуживания и замены.
• Коллекторные двигатели постоянного тока и асинхронные двигатели переменного тока, с другой стороны, не имеют деталей, которые трутся друг о друга, а это означает, что они тише и требуют меньшего обслуживания.

Вопрос: Можно ли использовать коллекторный двигатель постоянного тока в качестве генератора?

Ответ: Инженеров-конструкторов может удивить тот факт, что как коллекторные, так и бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) могут работать в качестве генераторов. Коллекторный двигатель постоянного тока подходит для генераторов, требующих выходного напряжения постоянного тока, а коллекторный двигатель постоянного тока подходит для приложений с переменным напряжением. При использовании BLDC для выходного напряжения постоянного тока необходима схема выпрямления напряжения. Если используется коллекторный двигатель постоянного тока для выхода переменного тока, необходима электроника постоянного тока в переменный ток.

Вопрос: Можете ли вы контролировать частоту вращения коллекторного двигателя постоянного тока?

A: Управление скоростью коллекторного двигателя постоянного тока с помощью ручных и автоматических устройств. Мы можем контролировать скорость коллекторного двигателя постоянного тока вручную или с помощью устройства автоматического управления. Это отличается от регулирования скорости, где скорость может регулироваться против естественного изменения скорости из-за изменения нагрузки на вал. N=K (V – IaRa)/ ø Где K – константа.

Вопрос: Требуют ли коллекторные двигатели постоянного тока большего обслуживания, чем двигатели переменного тока?

A: Снижение потребностей в техническом обслуживании: преимущество двигателя переменного тока. Существенным преимуществом двигателей переменного тока перед аналогами постоянного тока является снижение требований к техническому обслуживанию. В то время как коллекторные двигатели постоянного тока требуют регулярной замены таких компонентов, как угольные щетки, двигатели переменного тока избавляются от таких требований.

Вопрос: Что означают переменный и постоянный ток?

Ответ: По сути, разница между коллекторными двигателями переменного и постоянного тока заключается в том, что двигатели переменного тока работают на переменном токе (AC), а коллекторные двигатели постоянного тока работают на постоянном токе (DC). Переменный ток периодически меняет направление (чередуя положительное и отрицательное). Именно так электричество распределяется по электросети в дома и на предприятия. Постоянный ток С другой стороны, ток течет только в одном направлении, и именно этот тип энергии можно получить от батарей. Можно преобразовывать переменный и постоянный ток с различной эффективностью в зависимости от используемого метода.

Вопрос: Конструкция коллекторного двигателя постоянного тока?

Ответ: Обычно он состоит из пары постоянных магнитов, называемых статором, и катушки двигателя, называемой ротором, соединенной с коммутатором. В этом двигателе обмотка якоря находится на роторе, а постоянные магниты всегда находятся на статоре. Токоведущие-проводники всегда располагаются на вращающейся части. практически эти проводники получают питание от источника постоянного тока. Он использует металлические щетки (которые вращаются вместе с ротором) для передачи тока на катушку. Хотя эти двигатели достаточно эффективны, они требуют периодического обслуживания щеток.

Вопрос: Могут ли двигатели постоянного тока быть трехфазными?

О: Все двигатели постоянного тока являются однофазными, но двигатели переменного тока могут быть однофазными или трехфазными. В двигателях переменного и постоянного тока используется один и тот же принцип использования обмотки якоря и магнитного поля, за исключением двигателей постоянного тока: якорь вращается, а магнитное поле не вращается.

Вопрос: Где используются коллекторные двигатели постоянного тока?

A: Применение коллекторного двигателя постоянного тока. Эти двигатели до сих пор используются в промышленных целях для электроприводов как малой, так и высокой мощности, с фиксированной и регулируемой скоростью. Они до сих пор используются в бумагоделательных машинах, кранах, электроприводах, швейных машинах, электроинструментах и ​​сталелитейных станах.

Вопрос: Насколько эффективен коллекторный двигатель постоянного тока?

Ответ: КПД бесщеточных двигателей обычно составляет 85–90 %, тогда как КПД коллекторных двигателей постоянного тока составляет около 75–80 %. Эта разница в эффективности означает, что большая часть общей мощности, используемой двигателем, превращается во вращательную силу и меньше теряется в виде тепла.

Вопрос: Как рассчитать мощность коллекторного двигателя постоянного тока?

О: Самый быстрый способ точно оценить мощность двигателя — использовать цифровые клещи для измерения тока и напряжения двигателя, а затем выполнить простой расчет. Используйте эту формулу для оценки мощности двигателя. Мощность (л.с.)= Напряжение x Сила тока x % EFF x коэффициент мощности x 1,73/746.

Вопрос: Что такое коллекторный двигатель постоянного тока?

Ответ: Коллекторные двигатели постоянного тока — один из самых простых типов двигателей постоянного тока. Он использует щетки для подачи тока на обмотки двигателя посредством механической коммутации. Количество витков, намотанных вокруг двигателя, и плотность витков определяют свойства двигателя. Якорь или ротор представляет собой электромагнит. Полевой магнит представляет собой постоянный магнит. Этот двигатель не требует какого-либо контроллера для работы или изменения скорости.

Компания Zhejiang Sanrong Electric Motor Co., Ltd. является одним из самых профессиональных производителей и поставщиков коллекторных двигателей постоянного тока в Китае, предоставляя высококачественное индивидуальное обслуживание по разумной цене. Мы тепло приветствуем вас купить коллекторный двигатель постоянного тока на продажу здесь и получить предложение на нашем заводе.

Сборка моторного мотора DC, монтаж DC Masked Motor, высокоскоростный двигатель постоянного тока