Kako deluje brezkrtačni motor. Zakaj so njegove dimenzije manjše, stroški pa višji kot pri krtačah?

Brezkrtačni motorji so že dolgo vgrajeni v električna orodja. Takšni elektromotorji imajo številne prednosti pred kolektorskimi motorji (spodaj jih bom navedel). A obstaja ena velika pomanjkljivost - visoka cena. S čim je vse to povezano? Predlagam, da ugotovim.

Če odpremo akumulatorske izvijače dveh vrst elektromotorjev, bomo takoj videli, da imajo brezkrtačni z enakimi lastnostmi (ali celo boljši) manjše dimenzije:

To je razumljivo, saj nima ščetk - kontaktov, ki oddajajo napetost na navitje. Čeprav je to še vedno isti elektromotor s trajnimi magneti, se magneti nahajajo na rotorju (vrtijo), navitja tuljave pa mirujejo:

Obstaja več vrst brezkrtačnih elektromotorjev: z notranjim navitjem in vklopljenim notranjim rotorjem trajni magneti (fotografiji 1 in 2) ter z zunanjim navitjem in notranjim rotorjem z magneti (fotografija 3). Razdeljeni so tudi na sinhrone in asinhrone (s sinhronizacijo magnetnega polja rotor-stator in pred magnetnim poljem na statorju).

Elektromotor preklopi magnetno polje (napajanje tuljav). Po principu privlačenja različnih polov magneta. V določenem trenutku je treba želeno tuljavo pritegniti na nasprotni pol trajnega magneta. V kolektorju je preklapljanje izvedeno konstruktivno zaradi drsnih kontaktov. In če v brezkrtačnem ni drsnih kontaktov - kako razumeti, na katero tuljavo uporabiti napetost? In kako se to stikalo zgodi?

Na tuljave so nameščeni Hallovi senzorji za nadzor položaja rotorja:

Načelo delovanja Hallovega senzorja:

Dajo signal krmilni enoti (krmilniku) in ta napaja želeno navitje statorja. Pri vrtenju je videti tako:

Rotor dohiteva magnetno polje statorja. Primer krmilne plošče motorja:

Kako deluje brezkrtačni elektromotor in deluje v dostopnem jeziku, je opisano v tem videu:

Opaziti je, da so za polovico ali celo dvakrat višji kot njihovi kolegi s čopiči.

Jasno je, da je elektronski del težko izdelati in ima dodatne stroške v skupnih stroških elektromotorja za katero koli orodje. Toda prednosti takšnega elektromotorja so pomemben seznam:

1. Ker kolektorski motor nad 3000 vrt / min zmanjša njegovo moč in izkoristek, stik v ščetkah se prekine in pojavi se iskrenje. Brezkrtačni motorji nimajo teh pomanjkljivosti in imajo stabilen izkoristek do 90% pri vseh hitrostih. So mehansko bolj trpežne (vir je odvisen samo od ležajev). Lahko imajo višje vrtljaje.

2. Brezkrtačni motor olajša nastavitev (elektronskega) navora. Običajno je na brezkrtačnih izvijačih nameščeno stikalo, ki je za to odgovorno. Zaradi povečane učinkovitosti brezkrtačni elektromotorji prihranijo napolnjenost akumulatorja orodja, nekateri so do 50% varčnejši od kolektorskih motorjev.

Če pa elektronski del nadzora elektromotorja odpove, je lahko popravilo stroškovno primerljivo z novim orodjem. Elektronika ima vedno nevarnost zloma. Kratki stiki v primeru vlage ali vpliva elektrostatike na Hallove senzorje in mikrovezja - od tega ni nihče imun.

Kljub tem tveganjem so ti motorji prihodnost. Ker njihove značilnosti so višje od kolektorskih. Morda bo industrija nekega dne začela proizvajati krmilne enote v enem ohišju z mikrovezjem z zanesljivo zaščito pred kratkimi stiki in statično elektriko.

***

Naročite se v kanal, ga dodajte med zaznamke brskalnika (Ctrl + D). Pred nami je veliko zanimivih informacij.