Fırçasız bir motor nasıl çalışır? Fırça muadillerine göre boyutları neden daha küçük ve maliyeti daha yüksek?

Fırçasız motorlar uzun zamandır elektrikli aletlere takılmıştır. Bu tür elektrik motorlarının, kollektör motorlarına göre bir takım avantajları vardır (aşağıda listeleyeceğim). Ancak büyük bir dezavantaj var - yüksek fiyat. Bunların hepsi neyle bağlantılı? Çözmeyi öneriyorum.

Akülü tornavidaları iki tip elektrik motorundan açarsak, aynı özelliklere sahip (hatta daha iyisi) fırçasızın daha küçük boyutlara sahip olduğunu hemen göreceğiz:

Bu anlaşılabilir bir durum çünkü sargıya voltaj ileten kontaklar - fırçaları yoktur. Bu hala aynı sabit mıknatıslı elektrik motoru olmasına rağmen, mıknatıslar rotorun üzerinde bulunur (döndürülür) ve bobin sargıları sabittir:

Birkaç tür fırçasız elektrik motoru vardır: iç sargılı ve iç rotorlu kalıcı mıknatıslar (fotoğraf 1 ve 2) ve bir dış sargı ve mıknatıslı bir iç rotor (fotoğraf 3). Ayrıca senkron ve asenkronize (rotor-stator manyetik alanlarının senkronizasyonu ve stator üzerindeki manyetik alanın önünde) bölünürler.

Elektrik motoru manyetik alanı değiştirir (bobinlerin beslemesi). Bir mıknatısın farklı kutuplarının çekim prensibi ile. Belirli bir anda, istenen bobin kalıcı mıknatısın karşı kutbuna çekilmelidir. Kollektörde, kayan kontaklar sayesinde anahtarlama yapıcı olarak yapılır. Fırçasız bir kontakta kayan kontak yoksa - hangi bobine voltaj uygulanacağını nasıl anlayabilirim? Ve bu değişim nasıl gerçekleşir?

Rotorun konumunu kontrol etmek için bobinlere Hall sensörleri takılmıştır:

Hall sensörü çalışma prensibi:

Kontrol ünitesine (kontrolöre) sinyal verirler ve istenen stator sargısına voltaj sağlarlar. Dönerken şöyle görünür:

Rotor, stator manyetik alanını yakalar. Bir motor kontrol panosu örneği:

Fırçasız bir elektrik motorunun erişilebilir bir dilde nasıl çalıştığı ve çalıştığı bu videoda anlatılmaktadır:

Fırça muadillerinin yarısı hatta iki katı yükseklikte oldukları görülebilir.

Elektronik parçanın üretiminin zor olduğu ve herhangi bir alet için elektrik motorunun toplam maliyetinde ek bir maliyeti olduğu açıktır. Ancak böyle bir elektrik motorunun avantajları önemli bir listedir:

1. Çünkü 3000 rpm'nin üzerindeki bir kolektör motoru gücünü ve verimini düşürür, fırçalar arasındaki temas kesilir ve kıvılcım çıkar. Fırçasız motorlar bu dezavantajlardan arındırılmıştır ve tüm hızlarda% 90'a varan sabit bir verime sahiptir. Mekanik olarak daha dayanıklıdırlar (kaynak yalnızca yataklara bağlıdır). Daha yüksek devire sahip olabilir.

2. Fırçasız motor, (elektronik) torku ayarlamayı kolaylaştırır. Genellikle bundan sorumlu olan fırçasız tornavidalara bir anahtar takılır. Artan verimlilik nedeniyle, fırçasız elektrik motorları aletin pil şarjını azaltır, bazıları kolektör motorlarına kıyasla% 50'ye kadar daha ekonomiktir.

Ancak elektrik motoru kontrolünün elektronik parçası arızalanırsa, onarım maliyeti yeni bir alete benzetilebilir. Elektroniklerin her zaman kırılma riski vardır. Nem durumunda kısa devreler veya elektrostatiklerin Hall sensörleri ve mikro devreler üzerindeki etkisi - hiç kimse bundan muaf değildir.

Bu risklere rağmen, bu motorlar gelecek. Çünkü özellikleri kollektörlere göre daha yüksektir. Belki bir gün endüstri, kısa devrelere ve statik elektriğe karşı güvenilir koruma sağlayan tek bir mikro devre kutusu içinde kontrol üniteleri üretmeye başlayacaktır.

***

Abone ol kanala, tarayıcı yer imlerinize ekleyin (Ctrl + D). İleride pek çok ilginç bilgi var.