Kako radi motor bez četkica. Zašto su njegove dimenzije manje, a cijena veća od kotača četkica?
Motori bez četkica već su dugo ugrađeni u električne alate. Takvi električni motori imaju niz prednosti u odnosu na kolektorske motore (navest ću ih u nastavku). No, postoji jedan veliki nedostatak - visoka cijena. S čim je sve to povezano? Predlažem da to shvatim.
Ako otvorimo akumulatorske odvijače s dvije vrste elektromotora, odmah ćemo vidjeti da četkice, s istim karakteristikama (ili čak i boljim), imaju manje dimenzije:
To je razumljivo, budući da nema četke - kontakte koji prenose napon na namot. Iako je ovo još uvijek isti elektromotor s trajnim magnetima, magneti su smješteni na rotoru (rotiraju se), a namoti svitka miruju:
Postoji nekoliko vrsta elektromotora bez četkica: s unutarnjim namotom i uključenim unutarnjim rotorom trajni magneti (fotografije 1 i 2) te s vanjskim namotom i unutarnjim rotorom s magnetima (fotografija 3). Također se dijele na sinkrone i asinkrone (uz sinkronizaciju magnetskih polja rotor-stator i ispred magnetskog polja na statoru).
Elektromotor prebacuje magnetsko polje (napajanje zavojnica). Načelom privlačenja različitih polova magneta. U određenom trenutku se željena zavojnica mora privući na suprotni pol trajnog magneta. U kolektoru se prebacivanje vrši konstruktivno zbog kliznih kontakata. A ako u bez četkica nema kliznih kontakata - kako razumjeti na koju zavojnicu primijeniti napon? I kako se događa ova promjena?
Hall senzori su instalirani na zavojnicama za kontrolu položaja rotora:
Princip rada Hallovog senzora:
Daju signal upravljačkoj jedinici (regulatoru) i on dovodi napon na željeni namot statora. Pri rotiranju izgleda ovako:
Rotor sustiže magnetsko polje statora. Primjer upravljačke ploče motora:
Kako elektromotor bez četkica radi i radi na dostupnom jeziku opisan je u ovom videozapisu:
Vidljivo je da su upola ili čak dvostruko veći od svojih kolega četkica.
Jasno je da je elektronički dio teško izraditi i da ima dodatni trošak u ukupnim troškovima elektromotora za bilo koji alat. Ali prednosti takvog elektromotora značajan su popis:
1. Jer kolektorski motor iznad 3000 o / min smanjuje njegovu snagu i učinkovitost, kontakt u četkama je prekinut i pojavljuje se iskrenje. Motori bez četkica ne sadrže ove nedostatke i imaju stabilnu učinkovitost do 90% pri svim brzinama. Mehanički su izdržljiviji (resurs ovisi samo o ležajevima). Može imati veće okretaje.
2. Motor bez četkica olakšava podešavanje (elektroničkog) momenta. Obično se na odvijače bez četkica instalira prekidač koji je odgovoran za to. Zbog povećane učinkovitosti, električni motori bez četkica štede bateriju na alatu, neki su i do 50% ekonomičniji od kolektorskih motora.
Ali ako elektronički dio upravljanja elektromotorom ne uspije, tada popravak može biti usporediv po cijeni s novim alatom. Elektronika uvijek postoji rizik od loma. Kratki spojevi u slučaju vlage ili utjecaja elektrostatike na Hall senzore i mikrovezje - nitko od toga nije imun.
Unatoč tim rizicima, ovi su motori budućnost. Jer njihove su karakteristike veće od kolektorskih. Možda će jednog dana industrija početi proizvoditi upravljačke jedinice u jednom kućištu mikrovezja s pouzdanom zaštitom od kratkih spojeva i statičkog elektriciteta.
***
Pretplatite se na kanal, dodajte ga u oznake preglednika (Ctrl + D). Puno je zanimljivih informacija.