З удосконаленням нових технологій акумуляторів та електронного керування, вартість проектування та виробництва безщіткових двигунів постійного струму значно знизилася, а зручні акумуляторні інструменти, що потребують безщіткових двигунів постійного струму, стали популярними та ширше застосовуються. Вони широко використовуються у промисловому виробництві, складанні та обслуговуванні, особливо з розвитком економіки, попит на них для побутового використання також зростає, а річні темпи зростання значно вищі, ніж в інших галузях промисловості.
2, зручний тип застосування акумуляторного електричного інструментального двигуна
2.1 Щітковий двигун постійного струму
Звичайна структура безщіткового двигуна постійного струму включає ротор (вал, залізний сердечник, обмотку, колектор, підшипник), статор (корпус, магніт, торцева кришка тощо), вузол вугільної щітки, важіль вугільної щітки та інші деталі.
Принцип роботи: Статор щіткового двигуна постійного струму має нерухомий головний полюс (магніт) та щітку, а ротор має обмотку якоря та колектор. Електрична енергія джерела постійного струму надходить в обмотку якоря через вуглецеву щітку та колектор, генеруючи струм якоря. Магнітне поле, що генерується струмом якоря, взаємодіє з основним магнітним полем, генеруючи електромагнітний момент, який змушує двигун обертатися та приводить у рух навантаження.
Недоліки: Через наявність вугільних щіток та колектора надійність двигуна щіток низька, виникають поломки, нестабільність струму, короткий термін служби, а іскра колектора створює електромагнітні перешкоди.
2.2 Безщітковий двигун постійного струму
Звичайна структура безщіткового двигуна постійного струму включає ротор двигуна (вал, залізний сердечник, магніт, підшипник), статор (корпус, залізний сердечник, обмотка, датчик, торцева кришка тощо) та компоненти контролера.
Принцип роботи: Безщітковий двигун постійного струму складається з корпусу двигуна та драйвера, є типовим мехатронним продуктом. Принцип роботи такий самий, як і у щіткового двигуна, але традиційний колектор та вугільна щітка замінені датчиком положення та лінією керування, а напрямок струму перетворюється за допомогою керуючої команди, що видається сигналом датчика, для реалізації комутаційної роботи, щоб забезпечити постійний електромагнітний момент та керування двигуном, що змушує його обертатися.
Аналіз безщіткового двигуна постійного струму в електроінструментах
3. Переваги та недоліки застосування двигунів BLDC
3.1 Переваги двигуна BLDC:
3.1.1 Проста структура та надійна якість:
Скасувати колектор, вугільну щітку, важіль щітки та інші деталі, без зварювання колектора, обробки.
3.1.2 Тривалий термін служби:
Використання електронних компонентів для заміни традиційної структури колектора, усунення проблем, спричинених вуглецевими щітками та іскрами колектора, механічним зносом та іншими проблемами, спричиненими коротким терміном служби, збільшує термін служби двигуна в кілька разів.
3.1.3 Тиха та висока ефективність:
Відсутність вугільних щіток та колектора запобігає іскрам колектора та механічному тертю між вугільними щітками та колектором, що призводить до шуму, нагрівання, втрати енергії двигуна та зниження ефективності двигуна. ККД безщіткового двигуна постійного струму становить 60~70%, а ККД безщіткового двигуна постійного струму може досягати 75~90%.
3.1.4 Ширші можливості регулювання та контролю швидкості:
Прецизійні електронні компоненти та датчики можуть точно контролювати вихідну швидкість, крутний момент та положення двигуна, реалізуючи інтелектуальні та багатофункціональні функції.
Час публікації: 29 травня 2023 р.