Hvordan en børsteløs motor fungerer. Hvorfor er dimensjonene mindre og kostnadene høyere enn penselen?

Børsteløse motorer har lenge vært installert i elektroverktøy. Slike elektriske motorer har en rekke fordeler i forhold til samlermotorer (jeg vil liste opp nedenfor). Men det er en stor ulempe - den høye prisen. Hva henger det sammen med? Jeg foreslår å finne ut av det.

Hvis vi åpner de trådløse skrutrekkerne fra to typer elektriske motorer, vil vi umiddelbart se at børsteløs, med samme egenskaper (eller enda bedre), har mindre dimensjoner:

Dette er forståelig, siden den har ingen børster - kontakter som overfører spenning til viklingen. Selv om dette fortsatt er den samme elektriske motoren med permanentmagnet, er magnetene plassert på rotoren (roter), og spoleviklingene er stasjonære:

Det finnes flere typer børsteløse elektriske motorer: med en indre vikling og en intern rotor på permanente magneter (foto 1 og 2) og med en ytre vikling og en indre rotor med magneter (foto 3). De er også delt inn i synkron og asynkron (med synkronisering av rotor-stator magnetfelt og foran magnetfeltet på stator).

Den elektriske motoren kobler til magnetfeltet (tilførsel av spolene). Ved prinsippet om tiltrekning av forskjellige poler av en magnet. I et bestemt øyeblikk må ønsket spole tiltrekkes av den motsatte polen til den permanente magneten. I samleren gjøres bytting konstruktivt på grunn av glidekontakter. Og hvis det ikke er noen glidekontakter i en børsteløs - hvordan forstå hvilken spole du skal bruke spenning på? Og hvordan skjer denne bryteren?

Hall-sensorer er installert på spolene for å kontrollere rotorens posisjon:

Hall-sensorens arbeidsprinsipp:

De gir et signal til kontrollenheten (kontrolleren) og som leverer spenning til ønsket statorvikling. Det ser slik ut når du roterer:

Rotoren innhenter statormagnetfeltet. Eksempel på motorstyringskort:

Hvordan en børsteløs elektrisk motor fungerer og fungerer på et tilgjengelig språk er beskrevet i denne videoen:

Det kan sees at de er halvparten eller til og med dobbelt så høye som kollegene sine.

Det er klart at den elektroniske delen er vanskelig å produsere og har en ekstra kostnad i den totale kostnaden for den elektriske motoren for ethvert verktøy. Men fordelene med en slik elektrisk motor er en viktig liste:

1. Fordi en samlermotor over 3000 o / min reduserer kraften og effektiviteten, kontakten i børstene er ødelagt, og gnister vises. Børsteløse motorer er fri for disse ulempene og har en stabil virkningsgrad på opptil 90% ved alle hastigheter. De er mekanisk mer holdbare (ressursen avhenger bare av lagrene). Kan ha høyere turtall.

2. Den børsteløse motoren gjør det lettere å justere (elektronisk) dreiemoment. Vanligvis er en bryter installert på børsteløse skrutrekkere som er ansvarlig for dette. På grunn av økt effektivitet sparer børsteløse elektriske motorer batteriets lading av verktøyet, noen er opptil 50% mer økonomiske enn samlermotorer.

Men hvis den elektroniske delen av den elektriske motorstyringen mislykkes, kan reparasjonen være sammenlignbar i kostnad med et nytt verktøy. Elektronikk har alltid en risiko for brudd. Kortslutning i tilfelle fukt eller effekten av elektrostatikk på Hall-sensorer og mikrokretsløp - ingen er immun mot dette.

Til tross for disse risikoene er disse motorene fremtiden. Fordi deres egenskaper er høyere enn samlerens. Kanskje en dag vil bransjen begynne å produsere kontrollenheter i en mikrokretsdeksel med pålitelig beskyttelse mot kortslutning og statisk elektrisitet.

***

Abonnere til kanalen, legg den til nettleserens bokmerker (Ctrl + D). Det er mye interessant informasjon fremover.