Cum funcționează un motor fără perii. De ce dimensiunile sale sunt mai mici și costul mai mare decât omologii periei?

Motoarele fără perii au fost mult timp instalate în sculele electrice. Astfel de motoare electrice au o serie de avantaje față de motoarele colectoare (voi lista mai jos). Dar există un mare dezavantaj - prețul ridicat. Cu ce ​​este legat totul? Propun să-mi dau seama.

Dacă deschidem șurubelnițele fără fir din două tipuri de motoare electrice, vom vedea imediat că fără perii, cu aceleași caracteristici (sau chiar mai bune), are dimensiuni mai mici:

Acest lucru este de înțeles, deoarece nu are perii - contacte care transmit tensiune înfășurării. Deși acesta este în continuare același motor electric cu magnet permanent, magneții sunt localizați pe rotor (rotiți), iar înfășurările bobinei sunt staționare:

Există mai multe tipuri de motoare electrice fără perii: cu o înfășurare internă și un rotor intern pornit magneți permanenți (fotografiile 1 și 2) și cu o înfășurare exterioară și un rotor interior cu magneți (foto 3). Ele sunt, de asemenea, împărțite în sincrone și asincrone (cu sincronizarea câmpurilor magnetice rotor-stator și înaintea câmpului magnetic de pe stator).

Motorul electric comută câmpul magnetic (alimentarea bobinelor). Prin principiul atracției diferiților poli ai unui magnet. La un moment dat, bobina dorită trebuie să fie atrasă de polul opus al magnetului permanent. În colector, comutarea se face în mod constructiv datorită contactelor glisante. Și dacă nu există contacte glisante într-unul fără perii - cum să înțelegeți la care bobină să aplicați tensiunea? Și cum se întâmplă acest comutator?

Senzorii Hall sunt instalați pe bobine pentru a controla poziția rotorului:

Principiul de funcționare al senzorului Hall:

Acestea dau un semnal unității de control (controler) și care alimentează tensiunea înfășurării statorului dorite. Se arată așa când rotiți:

Rotorul ajunge din urmă cu câmpul magnetic al statorului. Exemplu de placă de comandă a motorului:

Modul în care funcționează și funcționează un motor electric fără perii într-un limbaj accesibil este descris în acest videoclip:

Se poate observa că sunt la jumătate sau chiar de două ori mai mari decât omologii lor cu perii.

Este clar că piesa electronică este dificil de fabricat și are un cost suplimentar în costul total al motorului electric pentru orice instrument. Dar avantajele unui astfel de motor electric sunt o listă semnificativă:

1. pentru că un motor colector de peste 3000 rpm reduce puterea și eficiența acestuia, contactul din perii este rupt și apare scântei. Motoarele fără perii nu prezintă aceste dezavantaje și au o eficiență stabilă de până la 90% la toate turațiile. Sunt mai durabili din punct de vedere mecanic (resursa depinde doar de rulmenți). Poate avea turații mai mari.

2. Motorul fără perii facilitează reglarea cuplului (electronic). De obicei, un comutator este instalat pe șurubelnițe fără perii, care este responsabil pentru acest lucru. Datorită eficienței sporite, motoarele electrice fără perii economisesc încărcarea bateriei instrumentului, unele sunt cu până la 50% mai economice comparativ cu motoarele colectoare.

Dar dacă partea electronică a comenzii motorului electric eșuează, atunci reparația poate fi comparabilă ca cost cu un instrument nou. Electronica prezintă întotdeauna un risc de rupere. Scurtcircuite în caz de umiditate sau efectul electrostaticelor asupra senzorilor Hall și a microcircuitelor - nimeni nu este imun la aceasta.

În ciuda acestor riscuri, aceste motoare sunt viitorul. pentru că caracteristicile lor sunt mai mari decât cele de colecție. Poate că într-o bună zi industria va începe să producă unități de control într-un singur caz de microcircuit cu protecție fiabilă împotriva scurtcircuitelor și a electricității statice.

***

Abonati-va la canal, adăugați-l la marcajele browserului (Ctrl + D). Există o mulțime de informații interesante în față.