Harjadeta mootor on elektrimootor, mis ei kasuta harju. Harjadeta mootori kommuteerimine toimub füüsiliste harjade kasutamise asemel elektrooniliselt.
Selle tulemuseks on tõhusam ja kauakestvam mootor. Harjadeta mootoreid kasutatakse erinevates rakendustes, sealhulgas arvutiventilaatorites, kõvaketastes ja elektrisõidukites.
Neid kasutatakse sageli ka suure jõudlusega elektrilised tööriistad.
Selles postituses käsitleme:
Millised on harjadeta mootorite eelised?
Harjadeta mootoritel on harjatud mootoritega võrreldes mitmeid eeliseid, sealhulgas suurem efektiivsus, väiksem elektromagnetiline häire ja pikem eluiga. Harjadeta mootorid on ka väiksemad ja kergemad kui harjaga mootorid.
Millised on harjadeta mootorite puudused?
Harjadeta mootorite üks peamisi puudusi on see, et need on kallimad kui harjaga mootorid. Harjadeta mootorid nõuavad ka keerukamaid elektroonilisi kontrollereid, mis muudab need veelgi kallimaks.
Harjadeta mootorite keerukus: lähemalt
Harjadeta mootorid on teatud tüüpi elektrimootorid, mis kasutavad pöörleva liikumise tekitamiseks magnetvälju. Harjadeta mootori kaks põhikomponenti on staator ja rootor. Staator on statsionaarne komponent, mis sisaldab mootori mähist, samas kui rootor on pöörlev komponent, mis sisaldab püsimagneteid. Nende kahe komponendi koostoime loob mootori pöörleva liikumise.
Andurite roll harjadeta mootorites
Harjadeta mootorid toetuvad rootori asendi määramiseks ja mootori kommuteerimiseks anduritele. Harjadeta mootorites kasutatavad kõige levinumad andurite tüübid on saaliandurid, induktiivsed andurid ja lahendajad. Need andurid annavad tagasisidet elektroonilisele juhtimissüsteemile, võimaldades sellel vastavalt vajadusele reguleerida mootori kiirust ja suunda.
Harjadeta mootorite eelised
Harjadeta mootorid pakuvad traditsiooniliste harjatud alalisvoolumootorite ees mitmeid eeliseid, sealhulgas:
- Suurem efektiivsus
- Pikem eluiga
- Kõrgem pöördemomendi ja kaalu suhe
- Madalamad hooldusnõuded
- Vaiksem töö
Harjadeta mootorid: kus neid kasutatakse?
Harjadeta mootoreid kasutatakse tavaliselt juhtmeta elektritööriistades nende suure tõhususe ja madalate hooldusvajaduste tõttu. Nende tööriistade hulka kuuluvad puurid, saed ja löögijuhid mis nõuavad kõrget pöördemoment väljund ja sujuv kiiruse reguleerimine. Harjadeta mootorid suudavad pakkuda seda väljundit, säilitades samal ajal väiksema suuruse ja pikema aku kasutusea võrreldes harjatud mootoritega.
Elektroonilised seadmed
Harjadeta mootoreid kasutatakse ka paljudes elektroonikaseadmetes, nagu ventilaatorid ja kõvakettad. Harjadeta mootorite madal müratase ja täpne kiiruse reguleerimine muudavad need nendeks rakendusteks sobivaks. Lisaks tähendab harjade puudumine seda, et puudub vajadus regulaarseks hoolduseks, mille tulemuseks on seadme pikem eluiga.
Autotööstus
Harjadeta mootorid hakkavad autotööstuses domineerima tänu nende võimele töötada suurema täpsuse ja kontrolliga. Neid kasutatakse tavaliselt elektrisõidukites nende suure tõhususe ja võime säilitada kindlat kiirust. Lisaks tähendab harjade puudumine, et pole vaja täiendavaid osi ega ühendusi, mille tulemuseks on lihtsam ja töökindlam disain.
Arvutite jahutussüsteemid
Harjadeta mootoreid kasutatakse tavaliselt arvutite jahutussüsteemides, kuna need suudavad säilitada ühtlast kiirust ja väljundit. Harjadeta mootorite elektromagnetiline disain võimaldab lineaarset kiiruse ja pöördemomendi suhet, mille tulemuseks on sujuv ja tõhus töö. Lisaks võimaldab harjadeta mootorite väiksem suurus kasutada arvutikomponentides laiemat valikut.
Lennundustööstus
Harjadeta mootoreid kasutatakse ka kosmosetööstuses nende suure võimsuse ja kindla kiiruse säilitamise tõttu. Neid kasutatakse nende töökindluse ja täpsuse tõttu tavaliselt õhusõidukite juhtimissüsteemides ja telikutes. Lisaks tähendab harjade puudumine seda, et puudub vajadus regulaarseks hoolduseks, mille tulemuseks on komponentide pikem eluiga.
Teadus-ja arendustegevus
Harjadeta mootoreid kasutatakse ka teadus- ja arendustegevuses, kuna need suudavad tagada kõrge täpsuse ja kontrolli. Neid kasutatakse tavaliselt katseseadmetes ja laboriseadmetes, mis nõuavad kindlat kiirust ja väljundit. Lisaks tähendab harjade puudumine seda, et puudub vajadus regulaarseks hoolduseks, mille tulemuseks on seadmete pikem eluiga.
Harjadeta mootorite erinevate ehitustehnikate uurimine
Üks levinumaid harjadeta mootorite tüüpe on püsimagnetmootor. Selles konstruktsioonis koosneb rootor püsimagnetitest, mis ümbritsevad elektroonilist armatuuri. Staator seevastu koosneb mitmest poolustest, mis on mähitud mähistega. Kui elektrivool juhitakse läbi mähiste, tekib magnetväli, mis põhjustab rootori pöörlemise.
Plussid:
- Kõrge kasutegur
- Madal hooldus
- Suur võimsustihedus
- Sujuv töö
Puudused:
- Tootmine kulukas
- Raske kontrollida kiirust ja asendit
- Ei sobi suure pöördemomendiga rakenduste jaoks
Sünkroonsed reluktantsmootorid
Teine harjadeta mootorite tüüp on sünkroonne reluktantsmootor. Selles konstruktsioonis koosneb rootor reast keritud poolustest, mis on ümbritsetud püsimagnetitega. Staator seevastu koosneb mitmest pooluste ümber keritud mähistest. Kui elektrivool juhitakse läbi mähiste, tekib magnetväli, mis põhjustab rootori pöörlemise.
Plussid:
- Kõrge kasutegur
- Madal hooldus
- Suur pöördemoment madalatel pööretel
- Sobib muutuva kiirusega rakenduste jaoks
Puudused:
- Keerulisem ehitus
- Suurem hind
- Ei sobi suure kiirusega rakenduste jaoks
Haavavälja mootorid
Keritud mootoris koosnevad nii rootor kui ka staator pooluste ümber keritud mähistest. Rootor on ümbritsetud püsimagnetitega, mis loovad magnetvälja. Kui elektrivool juhitakse läbi mähiste, interakteeruvad rootori ja staatori tekitatud magnetväli, mis põhjustab rootori pöörlemise.
Plussid:
- Sobib kasutamiseks suure pöördemomendiga
- Lihtne juhtida kiirust ja asendit
- Odavlennufirmad
Puudused:
- Madalam efektiivsus
- Suurem hooldus
- Vähem sujuv töö
Harjadeta vs harjatud alalisvoolumootorid: millised on peamised erinevused?
Harjadeta ja harjaga alalisvoolumootorid erinevad oma disaini ja ehituse poolest. Harjatud alalisvoolumootorid koosnevad rootorist, staatorist ja kommutaatorist, harjadeta alalisvoolumootoritel on aga püsimagnetitega rootor ja mähistega staator. Harjatud mootorites vastutab elektromagneti polaarsuse ümberlülitamise eest kommutaator, harjadeta mootorites aga vahetatakse traadi mähiste polaarsust lihtsalt elektrooniliselt.
Juhtimistehnikad ja sisendvõimsus
Harjadeta mootorid nõuavad keerukamaid juhtimisvõtteid kui harjatud mootorid. Need vajavad suuremat sisendpinget ja voolu ning nende juhtimisahelad koosnevad tavaliselt kolmest juhtmekomplektist, millest igaüks on üksteisest 120 kraadi kaugusel. Seevastu harjatud mootorid vajavad pöörleva magnetvälja säilitamiseks ainult ühe juhtme ümberlülitamist.
Jõudlus ja eluiga
Harjadeta mootoritel on suurem võimsuse ja kaalu suhe ning need on tavaliselt tõhusamad kui harjaga mootorid. Samuti on neil pikem kasutusiga, kuna puuduvad aja jooksul kuluvad harjad. Harjadeta mootorid suudavad pakkuda paremat jõudlust ja energiatõhusust, muutes need paremaks valikuks suure jõudlusega rakenduste jaoks.
Akustiline müra ja elektromagnetilised häired
Harjadeta mootorid tekitavad harjade puudumise tõttu vähem akustilist müra kui harjatud mootorid. Samuti tekitavad need vähem elektromagnetilisi häireid, muutes need paremaks valikuks rakenduste jaoks, mis nõuavad madalat müra ja minimaalseid elektromagnetilisi häireid.
Harjadeta ja harjatud alalisvoolumootorite vahel valimine
Harjadeta ja harjatud alalisvoolumootorite vahel valides tuleb arvestada mitmete võtmeteguritega:
- Rakenduse energiavajadus
- Nõutav jõudlus ja tõhusus
- Akustilise müra ja elektromagnetiliste häirete nõuded
- Eluiga ja hooldusvajadused
Sõltuvalt nendest teguritest võib valida harjadeta või harjatud alalisvoolumootori. Harjadeta mootorid sobivad tavaliselt paremini suure jõudlusega rakenduste jaoks, mis nõuavad suuremat energiatõhusust ja madalamat akustilist müra, samas kui harjaga mootorid sobivad paremini väikeste ja väikese võimsusega rakenduste jaoks, mis nõuavad lihtsalt põhimootorit.
Järeldus
Seega on harjadeta mootorid suurepärane võimalus oma seadmest maksimumi võtta, ilma et peaksite harjadega tegelema. Need on palju tõhusamad, vaiksemad ja pikema elueaga kui harjatud mootorid. Lisaks kasutatakse neid praegu väga paljudes erinevates seadmetes, alates elektritööriistadest kuni elektrisõidukiteni. Seega, kui otsite uut mootorit, peaksite kaaluma harjadeta mootoreid. Lõppude lõpuks on need mootorite tulevik. Seega, ärge kartke sukelduda ja proovige neid. Te ei pea pettuma!
Olen Joost Nusselder, Tools Doctori asutaja, sisuturundaja ja isa. Mulle meeldib uusi seadmeid proovida ja olen koos oma meeskonnaga loonud põhjalikke ajaveebiartikleid alates 2016. aastast, et aidata lojaalseid lugejaid tööriistade ja meisterdamisnõuannetega.
