Щоб зробити роботу більш надійною, ефективною та зменшити рівень шуму, останнім часом стали популярними безщіточні двигуни постійного струму, які легші та мають таку саму потужність у порівнянні з щітковими двигунами. Звичайні щіткові двигуни постійного струму з часом зношуються та можуть іскрити, тому щіткові двигуни постійного струму не слід використовувати для довготривалих операцій, критичних для надійності.
Ротор безщіткового двигуна постійного струму являє собою постійний магніт, а його статор являє собою котушковий пристрій. Коли постійний струм проходить через котушку, котушка під напругою стає електромагнітом. Робота безщіткових двигунів постійного струму базується на простій взаємодії сил між постійними магнітами та електромагнітами. Конкретний процес виглядає наступним чином: після того, як котушка подається під напругу, ротор з протилежними магнітними полюсами обертається до статора завдяки магнітному тяжінню. На котушку подається напруга, коли ротор знаходиться близько до котушки, на котушку подається напруга, коли ротор наближається до котушки, а потім на котушку подається напруга протилежної полярності. Цей процес повторюється, щоб ротор міг продовжувати обертатися.
Для жартівливої аналогії, щоб допомогти запам’ятати, уявіть безщітковий двигун постійного струму, що працює, як історія про осла та моркву. Осел намагався з усіх сил з'їсти моркву, але морква все рухалася вперед, і осел не міг дотягнутися до неї. Хоча двигун працює таким чином, у нього є мінус. Ви бачите, що в будь-який момент часу лише одна котушка знаходиться під напругою. Ці дві котушки спокою значно зменшують вихідну потужність двигуна. Існує трюк для вирішення цієї проблеми: коли ротор повертається в це положення, котушки позаду ротора можуть бути під напругою, коли перша котушка притягує ротор, так що котушки позаду ротора будуть відштовхувати ротор обертатися вперед. У цей момент струм тієї самої полярності генерує більший крутний момент і більшу вихідну потужність двигуна через комбінований ефект другої котушки. Комбінована сила також може гарантувати, що безщітковий двигун постійного струму може мати більш безперервний і стабільний крутний момент. Через таку структуру дві котушки повинні живитися окремо. З невеликою модифікацією котушок статора ми можемо спростити процес, просто з’єднавши вільні кінці двох котушок.
Під час подачі живлення між котушкою та котушкою ми звертаємо увагу на потік струму між котушками, як окремий стан під напругою, це принцип роботи безщіткового двигуна постійного струму, але у вас можуть виникнути цікаві запитання, як я можу знати, let Конкретний час, протягом якого кожна котушка статора знаходиться під напругою? Як дізнатися, коли подати живлення, щоб двигун крутився безперервно? Для досягнення цього ефекту в безщітковому двигуні постійного струму ми використовуємо електронний контролер. Спочатку використовується датчик для визначення положення ротора. На основі інформації про положення зворотного зв’язку контролер вирішує, на яку котушку слід подати напругу. Тут найчастіше використовуються загальні датчики Холла. Досі ми говорили про безщіточні двигуни постійного струму із зовнішньою трансформацією. Безщіточні двигуни постійного струму з внутрішнім обертанням також можна побачити на ринку. Сподіваємось, ми добре познайомили вас із безщітковими двигунами постійного струму.
