Что такое бесщеточный мотор?

Бесщеточный двигатель - это электродвигатель, приводимый в действие постоянным током (DC). Хотя он стоит дороже, чем стандартный электрический или щеточный двигатель, он имеет значительные преимущества по сравнению со своим предшественником. В частности, бесщеточный двигатель имеет лучшую производительность и меньше изнашивается, чем щеточный двигатель аналогичного размера.

Чтобы понять преимущества бесщеточного двигателя, требуется базовое понимание щеточного двигателя. В почищенном щеткой двигателе электромагнит установлен на вращающемся рычаге, называемом якорем или ротором. Арматура находится между двумя магнитами, установленными в форме подковы, которые все вместе называются статором. Когда на электромагнит подается питание, рычаг движется, совмещая северный и южный полюса электромагнита с противоположными полюсами статора.

Электромагнит останется замороженным в этом положении, если он не сможет изменить полярность. Чтобы двигатель вращался, направление электрического тока должно быть переключено. Изменение тока переворачивает полюса электромагнита, заставляя якорь продолжать вращаться, пока он не выровняется со статором. Полярность должна быстро меняться вперед и назад, чтобы создать постоянное вращение.

Изменение тока осуществляется с помощью щеток, которые устанавливаются на якорь рядом с осью. При вращении якоря щетки попеременно соединяются с точкой контакта на оси. Эта точка контакта подключена к источнику питания. Вращая щетки вокруг точки контакта, ток быстро меняет направление, переключая полярность электромагнита.

Матовые моторы дешевы в производстве, но у них есть свои ограничения. Щетки изнашиваются от трения о точку контакта и ось. Трение от этого контакта также снижает производительность.

Бесщеточный мотор выворачивает эту конструкцию наизнанку. Магниты размещены на якоре и окружены одним или несколькими электромагнитами. Переключатель тока управляется компьютером, выключая и включая электромагниты путем переключения тока; компьютер также может учитывать текущую скорость двигателя для оптимизации эффективности, и все это без необходимости использования щеток.

Все это делает бесщеточный двигатель значительно более мощным, чем щеточный двигатель аналогичного размера. Бесщеточные двигатели обладают превосходным управлением, точностью и эффективностью; Кроме того, бесщеточные моторы тише. В больших моделях, где перегрев может быть проблемой, их легче охладить, и нет никаких щеток для износа.

Помимо промышленного применения, в бытовой электронике и компьютерах используются бесщеточные двигатели, а также электромобили и гибридные автомобили. Бесщеточный мотор также популярен среди любителей дистанционного управления (RC). Двигатели, однако, намного дороже, чем щеточные моторы, и, как правило, используются только там, где преимущество превышает стоимость.