Безщіточні двигуни - це ефективні, стабільні та довговічні двигуни, які широко використовуються в роботах, дронах, електромобілях та інших галузях. Його принцип управління полягає в досягненні обертання шляхом керування взаємодією між магнітним полем постійного магніту на роторі двигуна та електромагнітним полем на статорі.
По-перше, необхідно зрозуміти будову двигуна. Безщіточні двигуни складаються з постійних магнітів і статорів. Статор — це котушка з мідного дроту, яка під час подачі напруги створює змінне електромагнітне поле. Постійний магніт — магніт із постійним магнітним полем. Ротор складається з набору магнітних полюсів і набору котушок. По мірі обертання ротора магнітні полюси будуть постійно змінювати положення.
За нормальних обставин контролер двигуна пропускатиме струм через ланцюг приводу до котушки на роторі для створення обертового магнітного поля. Це обертове магнітне поле взаємодіє з магнітним полем статора, створюючи крутний момент, який змушує двигун обертатися. У традиційному щітковому двигуні схема приводу проводить струм через щітки до ротора. Однак у безщітковому двигуні щіток немає, а струм контролюється контролером двигуна.
Основною функцією контролера двигуна є керування струмом, що забезпечується зовнішнім джерелом живлення двигуна. У безщітковому двигуні він змінює напрямок і величину струму, що протікає через котушку на роторі відповідно до керуючого сигналу, тим самим реалізуючи обертання ротора. Зокрема, контролер визначає положення магнітних полюсів на роторі та використовує ці положення, щоб налаштувати спосіб живлення котушок, направляючи струм у котушки в оптимальний час. І завершується цей процес через модулятор і підсилювач на контролері.
На додаток до регулювання напрямку і величини струму, контролер безщіткового двигуна також повинен контролювати швидкість і напрямок ротора. У традиційних щіткових двигунах це зазвичай досягається за допомогою зовнішньої схеми. Однак у безщіткових двигунах ці функції вже вбудовані в контролер. Контролер може регулювати швидкість і напрямок ротора, змінюючи спосіб живлення котушок, а також може використовувати механізми зворотного зв’язку для виявлення та виправлення помилок у роботі двигуна. Ці сигнали зворотного зв'язку можуть надходити від датчика положення ротора, схеми визначення струму або інших датчиків.
Загалом, принцип керування безщітковим двигуном полягає у використанні контролера для керування струмом, що забезпечується зовнішнім джерелом живлення двигуна, щоб досягти обертання ротора. Контролер регулює напрямок і величину струму в залежності від положення і швидкості ротора, забезпечуючи ефективну роботу двигуна. Цей тип двигуна має характеристики високої ефективності, стабільності та довговічності та широко використовується в сучасній промисловості та технологічних сферах.
