Co to jest silnik bezszczotkowy?

Silnik bezszczotkowy to silnik elektryczny zasilany przez prąd stały (DC).Choć droższy niż standardowy silnik elektryczny lub szczotkowany, ma znaczne zalety w stosunku do swojego poprzednika.W szczególności silnik bezszczotkowy ma lepszą wydajność i cierpi mniej zużycia niż silniki szczotkowane o podobnej wielkości.

Aby zrozumieć zalety bezszczotkowego silnika, wymagane jest podstawowe zrozumienie silnika szczotkowanego.W szczotkowanym silniku elektromagnet jest montowany na obrotowym ramieniu, zwanym tworkiem lub wirnikiem.Armatura znajduje się między dwoma magnesami ustawionymi w konfiguracji podkowy, zwanej razem stojana.Gdy zasilanie jest podawane do elektromagnetu, ramię porusza się, wyrównując bieguny północne i południowe elektromagnetu z przeciwnymi biegunami stojana.

Elektromagnet pozostałby zamrożony w tej pozycji, gdyby nie mógł zmienić polaryzacji.Aby utrzymać obrót silnika, należy zmienić kierunek prądu elektrycznego.Zmiana prądu odwraca bieguny elektromagnetu, powodując, że twornik będzie kontynuował obrót, aż wyrównuje się z stojanem.Polaryzacja musi się szybko zmieniać w przód iw tył, aby stworzyć stały wir.

Zmiana prądu jest realizowana przez szczotki, które są zamontowane na strzmieniu w pobliżu osi.W miarę obrotu twornika szczotki na przemian łączą się z punktem styku na osi.Ten punkt kontaktu jest podłączony do źródła zasilania.Obracając szczotki wokół punktu styku, prąd szybko zmienia kierunek, przełączając polaryzację elektromagnetu.

Silniki szczotkowane są tanie w produkcji, ale mają swoje ograniczenia.Szczotki zużywają się z wcierania o punkt styku i osi.Tarcie z tego kontaktu również utrudnia wydajność.

Bezszczotkowy silnik odwraca ten projekt na lewą stronę.Magnesy są umieszczane na tomie i są otoczone jedną lub więcej elektromagnetami.Przełącznik prądowy jest kontrolowany przez komputer, wyłączając elektromagnety i włączając przełączanie prądu;Komputer może również uwzględniać prędkość prądu silnika w celu optymalizacji wydajności, wszystko bez potrzeby szczotek.

Wszystko to sprawia, że silnik bezszczotkowy jest znacznie mocniejszy niż silniki szczotkowane o podobnej wielkości.Bezszczotkowe silniki mają doskonałą kontrolę, precyzję i wydajność;Ponadto bezszczotkowe silniki są cichsze.W większych modelach, w których przegrzanie może być problemem, są łatwiejsze do chłodzenia i nie ma pędzli do zużycia.

Oprócz zastosowań przemysłowych, domowa elektronika i komputery używają silników bezszczotkowych, a także pojazdów elektrycznych i hybrydowych.Bezszczotkowy silnik jest również popularny wśród entuzjastów wyścigów zdalnych (RC).Silniki są jednak znacznie droższe niż silniki szczotkowane i zwykle są używane tylko wtedy, gdy przewagę przewyższa koszty.