1. Harjatud alalisvoolumootor
Harjamootorites tehakse seda mootori võllil asuva pöördlülitiga, mida nimetatakse kommutaatoriks. See koosneb pöörlevast silindrist või kettast, mis on jagatud rootoril mitmeks metallkontaktsegmendiks. Segmendid on ühendatud rootori juhtmähistega. Kaks või enam statsionaarset kontakti, mida nimetatakse harjadeks ja mis on valmistatud pehmest juhist, näiteks grafiidist, suruvad vastu kommutaatorit, luues rootori pöörlemisel libiseva elektrilise kontakti järjestikuste segmentidega. Harjad varustavad mähiseid valikuliselt elektrivooluga. Rootori pöörlemisel valib kommutaator erinevad mähised ja suunatud vool rakendatakse antud mähisele nii, et rootori magnetväli jääb staatoriga valesti joondatud ja tekitab ühes suunas pöördemomendi.
2. Harjadeta alalisvoolumootor
Harjadeta alalisvoolumootorites asendab mehaanilisi kommutaatorkontakte elektrooniline servosüsteem. Elektrooniline andur tuvastab rootori nurga ja juhib pooljuhtlüliteid, näiteks transistore, mis lülitavad mähiste kaudu voolu, kas pöörates voolu suunda või (mõne mootori puhul lülitades selle välja) õige nurga all, nii et elektromagnetid tekitavad pöördemomenti ühes suunas. Libiseva kontakti kõrvaldamine võimaldab harjadeta mootoritel vähendada hõõrdumist ja pikendada eluiga; nende tööiga on piiratud ainult laagrite elueaga.
Harjadega alalisvoolumootorid saavutavad paigalseisus maksimaalse pöördemomendi, mis väheneb lineaarselt kiiruse suurenedes. Harjadega mootorite mõningaid piiranguid saab ületada harjadeta mootoritega; nende hulka kuuluvad suurem efektiivsus ja väiksem tundlikkus mehaanilise kulumise suhtes. Need eelised tulevad potentsiaalselt vähem vastupidava, keerukama ja kallima juhtelektroonika hinnaga.
Tüüpilisel harjadeta mootoril on püsimagnetid, mis pöörlevad ümber fikseeritud armatuuri, kõrvaldades probleemid, mis on seotud voolu ühendamisega liikuva armatuuriga. Elektrooniline kontroller asendab harjadega alalisvoolumootori kommutaatorkomplekti, mis lülitab pidevalt mähiste faasi, et mootor pöörleks. Kontroller teostab sarnast ajastatud energiajaotust, kasutades kommutaatorsüsteemi asemel tahkisvooluahelat.
Harjadeta mootoritel on harjadega alalisvoolumootorite ees mitmeid eeliseid, sealhulgas kõrge pöördemomendi ja kaalu suhe, suurem efektiivsus, mis toodab rohkem pöördemomenti vati kohta, suurem töökindlus, väiksem müra, pikem eluiga harjade ja kommutaatori erosiooni kõrvaldamise tõttu ning ioniseerivate sädemete kõrvaldamine.
kommutaator ja elektromagnetiliste häirete (EMI) üldine vähenemine. Kuna rootoril pole mähiseid, ei mõju neile tsentrifugaaljõud ning kuna mähised toetuvad korpusele, saab neid jahutada juhtivuse teel, mistõttu pole mootoris jahutamiseks vaja õhuvoolu. See omakorda tähendab, et mootori sisemust saab täielikult sulgeda ja kaitsta mustuse või muude võõrkehade eest.
Harjadeta mootori kommutatsiooni saab rakendada tarkvaraliselt mikrokontrolleri abil või alternatiivina analoog- või digitaalahelate abil. Elektroonikaga kommutatsioon harjade asemel võimaldab suuremat paindlikkust ja võimalusi, mis harjadega alalisvoolumootoritel puuduvad, sealhulgas kiiruse piiramine, mikrosamm-operatsioon aeglase ja peene liikumise juhtimiseks ning hoidemoment paigalseisus. Kontrolleri tarkvara saab kohandada vastavalt rakenduses kasutatavale mootorile, mille tulemuseks on suurem kommutatsioonitõhusus.
Harjadeta mootorile rakendatav maksimaalne võimsus on peaaegu eranditult piiratud kuumusega;[viide puudub] liiga palju kuumust nõrgestab magneteid ja kahjustab mähiste isolatsiooni.
Elektrienergia mehaaniliseks energiaks muundamisel on harjadeta mootorid harjadega mootoritest tõhusamad, peamiselt harjade puudumise tõttu, mis vähendab hõõrdumisest tingitud mehaanilist energiakadu. Suurem efektiivsus on suurim mootori jõudluskõvera koormuseta ja väikese koormusega piirkondades.
Keskkonnad ja nõuded, milles tootjad kasutavad harjadeta alalisvoolumootoreid, hõlmavad hooldusvaba töörežiimi, suuri kiirusi ja töötingimusi kohtades, kus sädemete teke on ohtlik (nt plahvatusohtlik keskkond) või mis võivad mõjutada elektrooniliselt tundlikke seadmeid.
Harjadeta mootori konstruktsioon sarnaneb astmelise mootoriga, kuid mootoritel on olulisi erinevusi, mis tulenevad erinevustest teostuses ja töös. Kuigi astmelised mootorid peatatakse sageli rootori kindlas nurkasendis, on harjadeta mootor tavaliselt ette nähtud pideva pöörlemise tekitamiseks. Mõlemal mootoritüübil võib olla rootori asendiandur sisemise tagasiside saamiseks. Nii astmeline mootor kui ka hästi disainitud harjadeta mootor suudavad hoida piiratud pöördemomenti nullpöörde juures.
Postituse aeg: 08.03.2023