Struttura di un motore a corrente continua miniato spazzolato

Un motore a CC spazzolato è un dispositivo elettrico compatto progettato per convertire l'energia elettrica in movimento meccanico. È ampiamente utilizzato in auto giocattolo, utensili elettrici, piccoli ventilatori e vari elettrodomestici compatti.

Panoramica della struttura esterna

Cominciamo con i componenti esterni. Il motore è racchiuso in aalloggiamento in metallo, comunemente indicato come ilStatore. All'interno dello statore, in genere troverai duemagneti permanenti o un magnete a anello singolo. Questi magneti formano ilpali nord e suddel campo magnetico.

Un'estremità del motore presenta un filealbero sporgente, noto anche come ilalbero di uscita, che possono essere accoppiati con componenti aggiuntivi come ingranaggi a vite senza fine, cambi, lame della ventola, pulegge o sistemi di trasmissione.

L'estremità opposta del motore ospita ilCap di fine, che può essere realizzato in plastica o metallo. Montati su questo cappuccio sono duepin terminali. Quando un alimentatore è collegato a questi terminali, il rotore interno genera un campo magnetico, convertendo l'energia elettrica in energia meccanica, causando ruotare l'albero.

Dettagli della struttura interna

Una volta smontato l'involucro del motore, i componenti interni diventano visibili:

• Al centro c'è un fileAlbero in acciaio, che trasmette l'energia rotazionale fuori dal motore per guidare un carico.

• Fissato sull'albero è ilrotore, composto da multiplifogli di acciaio in silicio laminatiimpilato insieme. Per garantire l'isolamento elettrico e la rotazione liscia, la superficie del rotore è di solitorivestitoo isolato conplastica.

• All'interno del rotoreslotsono strettamente feritibobine di filo di rame. Quando la corrente elettrica scorre attraverso queste bobine, producono un campo elettromagnetico dinamico. Controllando la polarità e i tempi del campo, aforza elettromagnetica rotazionaleè generato, guidando il motore.
  
  
  

Commutatore e pennelli

Le estremità delle bobine sono collegate a un componente chiamatocommutatore, che in genere è fatto diTre contatti in rame segmentato, ognuno isolato elettricamente l'uno dall'altro e dall'albero centrale. Il commutatore è montato direttamente sull'albero e ruota con esso. Ogni avvolgimento della bobina è collegato a uno dei segmenti del commutatore.

Sul tappo finale, troverai ilspazzole, che mantengono un contatto elettrico continuo con il commutatore. I pennelli sono in genere realizzatimetalli preziosiOcarbonio, a seconda della durata della vita richiesta e delle condizioni di prestazione. Gli ingegneri selezionano il materiale di spazzola appropriato in base alle esigenze dell'applicazione.

Mentre il commutatore ruota tra le due spazzole, cambia meccanicamente la direzione del flusso di corrente attraverso gli avvolgimenti. Questa commutazione è ciò che consente al motore di mantenere una rotazione unidirezionale.

Ecco come fluisce l'attuale:

• Entra attraverso un perno terminale,

• Passa attraverso il pennello superiore,

• Fluisce in un segmento del commutatore,

• Entra nella bobina del rotore,

• Esce attraverso il segmento del commutatore opposto e la spazzola inferiore,

• E infine parte attraverso il secondo perno del terminale.
  
  

Riepilogo

In sintesi, un motore CC spazzolato in miniatura è costituito principalmente dai seguenti quattro componenti:

1. Statore:
   Contiene magneti permanenti (comeBorone di ferro neodimioOFerrite) o bobine elettromagnetiche, creando un campo magnetico statico. Lo statore è fissato all'involucro del motore esterno, che supporta anche l'intera struttura del motore.

2. Rotore:
   Composto da laminazioni in acciaio in silicio impilato eavvolgimenti di armatura. Gli avvolgimenti sono alimentati attraverso il commutatore e le spazzole per produrre un campo magnetico rotante. Il rotore è accoppiato all'albero del motore per l'uscita di alimentazione.

3. Commutatore:
   Un anello di rame segmentato che ruota con il rotore. Inverte la direzione corrente attraverso le bobine al momento giusto, consentendo la rotazione continua.

4. Spazzole:
   Contatti conduttivi carichi a molla (metallo o carbonio) che prendono contro il commutatore, fornendo corrente agli avvolgimenti rotanti.

Insieme, questi componenti formano un sistema compatto ma potente in grado di convertire la corrente elettrica diretta in energia meccanica rotazionale.

Nel nostro prossimo articolo, esploreremoVari modelli di motori DC e scenari di applicazione.

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