Категории

Бесколлекторный двигатель. Принцип работы, характеристики, преимущества и недостатки.

Дата: 31.07.2020

Бесколлекторный двигатель является одним из видов электродвигателей большой мощности, работающих (в зависимости от модели) от источников постоянного либо переменного тока. Также, двигатель такого типа называется Brushless ВС motor (BLDC), что дословно означает бесщеточный мотор. Отсутствие коллекторно-щеточного механизма компенсируется наличием полупроводникового коммутатора, привод которого управляется датчиком положения ротора.


В современной механике использование двигателей типа BLDC очень популярно. Обосновывается этот факт конструктивными особенностями устройства. В нем отсутствует большинство материалов, подверженных быстрому износу, таких как щетки и металлическая пыль. К тому же, данный тип электрооборудования не производит искр, что безусловно делает устройство максимально безопасным.


Принцип работы


Работа бесколлекторного электродвигателя основана на вращении ротора. В свою очередь, запуск ротора осуществляется путем использования специального микроконтроллера. Важно отметить, что приведение ротора в действие отличается от запуска синхронной и асинхронной машины, так как ключевая функция микроконтроллера заключается в том, что с его помощью магнитное поле на обмотке статора и якоря сводится к ортогональному направлению. Иными словами, микроконтроллер позволяет настраивать момент вращения ротора, установленного в бесколлекторном двигателе.



Характеристики


Самостоятельно собирать бесколлекторный двигатель не имеет особого смысла, так как купить готовое электрооборудование намного надежнее и дешевле. Подбор устройства осуществляется по техническим характеристикам двигателя, а также параметрам микроконтроллера.


Применимо к двигателю, основными его техническими характеристиками являются:

  • Мощность в кВт, либо л.с.;
  • Минимальное и максимальное количество оборотов в минуту;
  • Тип источника тока (переменный/постоянный);
  • Тип ротора (внутренний/внешний)


При подборе оптимального микроконтроллера необходимо учитывать технические параметры драйверов каналов широко-импульсной модуляции:

  • Максимальная сила тока, поддерживаемая устройством. Зачастую этот параметр производители указывают в модели электрооборудования, например, Phoenix-18. В некоторых случаях под данным параметром подразумевается пиковая мощность тока при которой контроллер может не прерывать работу несколько секунд;
  • Допустимое напряжение для длительной работы контроллера;
  • Сопротивление внутренних цепей микроконтроллера;
  • Максимальное число оборотов, сверх которых установлен программный ограничитель;
  • Частота передачи генерируемых импульсов, от величины которой зависит скорость работы микроконтроллера. Соответственно, чем выше этот параметр, тем выше отзыв устройства. В среднем контроллеры бесколлекторных двигателей имеют рабочую частоту генерации импульсов 7кГц. Тем не менее, на дорогих моделях микроконтроллеров можно перепрограммировать параметр на более высокую частоту.


Таким образом, правильный подбор бесколлекторного двигателя под конкретные нужды требует наличие определенных знаний. Поэтому, если возникнут трудности с выбором устройства, рекомендуем воспользоваться помощью наших специалистов.


Преимущества и недостатки


Несмотря на конструктивную оригинальность двигателя бесколлекторного типа, он, как и любое другое техническое устройство, имеет определенные преимущества и недостатки. Для того, чтобы понять почему многие предпочитают использовать бесколлекторные двигатели, рассмотрим все его плюсы:



  • за счет отсутствия щеток двигатель имеет высокое КПД;
  • отсутствие коллектора также снижает износ устройства;
  • нет искр, что предотвращает возможный взрыв газа на производстве или возгорания;
  • автоматическая регулировка крутящего момента в широком диапазоне;
  • низкое сопротивление механизмов устройства позволяет экономить расход электроэнергии;
  • обороты и мощность в режиме реверса ровно такие же, как и в стандартном режиме;
  • быстрый разгон двигателя;
  • бесколлекторная конструкция позволяет разгонять двигатель до пиковых значений;
  • при чрезмерно сильной нагрузке на двигатель срабатывает система защиты.



Несмотря на существенные преимущества бесколлекторного двигателя, он все же имеет некоторые недостатки:


  • Стоимость бесколекторных двигателей на порядок выше, нежели стоимость двигателей, оснащенных коллектором;
  • Обслуживание электрооборудования требует квалифицированных знаний.



Особенности бесколлекторных двигателей


Ключевая особенность бесколлекторных устройств заключается в отсутствии обмотки на роторе. Вот только запуск и управление параметрами двигателя невозможно без наличия микроконтроллера, в следствии чего использовать электродвигатели бесколлекторного типа в качестве генератора не возможно. Тем не менее, для эффективности управления электрообрудованием можно использовать датчики Холла. Подобные датчики позволяют существенно повысить технические возможности электродвигателя. Тем не менее, подобная модернизация увеличит и конечную стоимость устройства.


Сферы применения


Сферы деятельности, в которых используются бесколлекторные двигатели, очень разнообразны. Двигателями такого типа активно пользуются специалисты авиамоделирования, используя BLDC-двигатель в качестве основного силового агрегата для авиамодели. Помимо этого, бесколлекторные электромоторы могут использоваться в механизмах трубозапорных приводов, насосах, вентиляторах и другой технике.

Свяжитесь с нами

Европейская Техническая Логистика

Адрес:

142800, Московская область
г. Ступино, ул. Загородная, владение 3

Телефон:

Email:

info.ru@etl-company.com