Tasavirtamoottori tai tasavirtamoottori on sähkökone, joka toimii muuntamalla sähköenergiaa mekaaniseksi energiaksi. Tämä prosessi alkaa, kun tasavirtamoottori ottaa sähköenergiaa tasavirtalähteestä ja muuntaa sitten tämän energian mekaaniseksi energiaksi tai kierroksi. Muodostuvia magneettikenttiä käytetään tuomaan liikettä roottoriin. DC-moottoria on kahta tyyppiä: harjattu ja harjaton.
Harjattu moottori vs harjaton moottori
Ero harjatun ja harjattoman moottorin välillä on se, että harjattu moottori käyttää ulkoroottoriaan kaksinapaista sähkömagneettia, kun taas harjattomassa moottorissa ulkoroottori on kestomagneetti. Harjatussa moottorissa kommutaattori huolehtii sähkömagneetin napaisuudesta. Harjattomassa moottorissa kolme vaihetta käyttökeloja ja erityinen anturi seuraavat roottorin asentoa.
Harjatussa DC-moottorissa käytetään kierrettyjä keloja, jotka tunnetaan nimellä ankkuri, joka toimii sähkömagneettina. Sitä käytetään ulkoisena roottorina. Kommutaattori muuttaa virran suunnan kahdesti jaksoa kohden. Se toimii myös vaihtamaan sähkömagneetin napaisuutta, kun se ylittää kestomagneetin. Tämä muodostaa tasavirran, joka myöhemmin muuttuu mekaaniseksi energiaksi.
Toisaalta harjaton tasavirtamoottori käyttää kestomagneettia roottorissa. Siinä on sähköinen menetelmä roottorin kääntämiseksi. Harjaelektrodeja ei käytetä tässä, toisin kuin harjatussa moottorissa. Harjattoman moottorin toimintaperiaate on juuri päinvastainen kuin edellisessä. Sähkömagneetteja käytetään moottorin pyörittämiseen.
Harjattujen ja harjattomien moottoreiden vertailutaulukko
| Vertailuparametrit | Harjattu moottori | Harjaton moottori |
| Tuoda markkinoille | Harjattu moottori otettiin käyttöön 1800-luvun lopulla. | Harjaton moottori lanseerattiin 1960-luvulla. |
| Koostuu | Harjattu moottori sisältää fyysisen kommutaattorin roottoria varten. | Harjattomassa moottorissa ei ole harjoja ja se toimii elektronisesti. |
| Tehokkuus | Se on vähemmän tehokas tehohäviöiden vuoksi. | Se on tehokkaampi. |
| Elinikä | Sillä on lyhyempi käyttöikä. | Sen käyttöikä on pidempi. |
| Vääntömomentti | Vääntömomentti laskee matalalla jännitteellä. | Vääntömomentti pysyy korkeampana. |
| Gearing | Se vaatii vaihteiston, koska se kulkee erittäin nopeasti. | Ei tarvetta vaihteistolle. |
| ominaisuudet | Se on raskaampi verrattuna. | Se on kevyempi ja luotettava. |
| Hinnoittelu | Se on halvempi. | Vaikka se on hinnoiteltu korkeammalla. |
Mikä on harjattu moottori?
Harjattu moottori on sähkömoottori, joka käyttää tasavirtaa tarvittavan työn suorittamiseen. Se käyttää ankkuria, joka toimii sähkömagneettina. Tätä käytetään ulkoisessa roottorissa. On fyysinen kommutaattori roottorin käynnistämiseksi. Sähkömagneetin navat hierovat edestakaisin kestomagneetin napoja vasten, joka muodostaa vähitellen tasavirran.
Harjatut moottorit ovat olleet käytössä 1800-luvun lopulta lähtien. Ne ovat erittäin suosittuja kaupalliseen ja teolliseen käyttöön. Harjatussa moottorissa on neljä peruskomponenttia: staattori, roottori, harjat ja kommutaattori. Moottorin nopeutta voidaan säätää muuttamalla niihin muodostuvan magneettikentän voimakkuuden jännitemäärää.
Harjatuissa moottoreissa on sinkki- ja puristettu teräspinnoite sekä muovinen korkki, joka on kiinnitetty toiseen päähän. Pinnoitteessa ja korkissa on yleensä melko vähän reikiä ilmavirran helpottamiseksi, vaikka moottorissa sen ylikuumenemisen estämiseksi. Mukana on myös ruuvinreiät moottorin kiinnittämistä varten. Korkki sisältää myös liitäntänastat, jotka tulevat pareittain virtalähteen liitäntää varten.
Harjattuja moottoreita käytetään laajasti kotitalouksissa. Esimerkiksi sähköleluautot, sähköhammasharjat, leipäviipaleet jne. käyttävät harjattua moottoria. Myös muissa koneissa, kuten nostureissa, myllyissä, porakoneissa jne., joita tarvitaan ulkoiluun, käytetään tätä moottoria.
Mikä on harjaton moottori?
Harjaton moottori on toinen DC-moottorityyppi. Se käyttää myös tasavirtaa toimintaansa. Kuten nimestä voi päätellä, harjattomassa moottorissa ei ole harjaelektrodeja. Fyysisen kommutaattorin sijaan se on varustettu elektronisella kommutaattorilla. Ne noudattavat harjattujen moottoreiden käänteistä toimintaperiaatetta. Roottorissa käytetään kestomagneetteja, kun taas roottorin pyörittämiseen käytetään ohjattavia sähkömagneetteja.
Harjattomat moottorit esiteltiin 1960-luvulla. Niiden huoltotarve on vähäinen ja ne ovat erittäin tehokkaita. Myös hallinnan taso niissä on erinomainen. Niitä on kahta muotoa: Inrunner, jossa staattori on roottorin ulkoosassa, ja Outrunner, jossa staattori on roottorin sisäosassa. Koska harjoja ei ole, vaihtoehtona käytetään pientä piirilevyä.
Moottorin toimintaa varten sähkömagneettikelat kytketään päälle ja pois peräkkäin. Tämä tehdään magnetoimaan ne väliaikaisesti kestomagneettien houkuttelemiseksi tai hylkäämiseksi. Harjattomissa moottoreissa vääntömomentti pysyy suurena myös pienellä jännitteellä. Vääntömomentti syntyy staattorin ja roottorin magneettikenttien kohdistusvirheestä.
Harjattomilla moottoreilla on pidempi käyttöikä. Niitä suositellaan yleensä laitteissa, jotka vaativat jatkuvaa liikettä säännöllisesti. Ilmastointilaitteet, pesukoneet, tuulettimet jne. ovat joitain laitteita, jotka käyttävät tätä moottoria. Näitä moottoreita löytyy myös sähköautoista.
Tärkeimmät erot harjattujen ja harjattomien moottoreiden välillä
Johtopäätös
Tasavirtamoottori käyttää toimintaansa tasavirtaa. Saatavilla on kahdenlaisia DC-moottoreita. Harjatut moottorit ja harjattomat moottorit. Ne palvelevat erilaisia tehtäviä ja ovat myös melko erilaisia toimintaperiaatteen, tehokkuuden, nopeuden, hinnoittelun jne.
Harjatuissa moottoreissa on harjaelektrodit ja fyysinen kommutaattori. Harjattomissa moottoreissa on elektroninen kommutaattori, eivätkä ne sisällä harjoja. Harjatut moottorit ovat olleet markkinoilla pidempiä kuin harjattomat moottorit. Edellinen soveltuu parhaiten kaupalliseen ja teolliseen käyttöön. Harjattomia moottoreita käytetään laajalti jatkuvasti käytävissä laitteissa. Näiden moottoreiden valinta riippuu täysin yksilöllisistä tarpeista.
