Kā darbojas motors bez sukām. Kāpēc tā izmēri ir mazāki un izmaksas augstākas nekā otas kolēģiem?
Motori bez sukām jau sen ir uzstādīti elektroinstrumentos. Šādiem elektromotoriem ir vairākas priekšrocības salīdzinājumā ar kolektoru motoriem (es to uzskaitīšu zemāk). Bet ir viens liels trūkums - augstā cena. Ar ko tas viss ir saistīts? Es ierosinu to izdomāt.
Atverot bezvada skrūvgriežus no divu veidu elektromotoriem, mēs uzreiz redzēsim, ka bez sukām ar vienādām īpašībām (vai pat labākām) izmēri ir mazāki:
Tas ir saprotams, jo tam nav suku - kontaktu, kas pārnes spriegumu uz tinumu. Lai gan tas joprojām ir tas pats pastāvīgā magnēta elektromotors, magnēti atrodas uz rotora (rotē), un spoles tinumi ir nekustīgi:
Ir vairāki bezkontaktu elektromotoru veidi: ar iekšējo tinumu un ieslēgtu iekšējo rotoru pastāvīgie magnēti (1. un 2. fotoattēls) un ar ārējo tinumu un iekšējo rotoru ar magnētiem (3. foto). Tie ir arī sadalīti sinhronajos un asinhronajos (ar rotora-statora magnētisko lauku sinhronizāciju un pirms statora magnētiskā lauka).
Elektromotors pārslēdz magnētisko lauku (ruļļu padeve). Pēc dažādu magnēta polu pievilkšanas principa. Noteiktā brīdī vēlamā spole jāpiesaista pastāvīgā magnēta pretējam polam. Kolektorā slēdžu kontaktu dēļ pārslēgšana tiek veikta konstruktīvi. Un, ja bezbirstē nav slīdošu kontaktu - kā saprast, kurai spolei jāpieliek spriegums? Un kā notiek šis slēdzis?
Rotora stāvokļa kontrolei uz spolēm ir uzstādīti Hall sensori:
Hall sensora darbības princips:
Viņi dod signālu vadības blokam (kontrolierim) un tas piegādā spriegumu vēlamajam statora tinumam. Rotējot izskatās šādi:
Rotors panāk statora magnētisko lauku. Motora vadības paneļa piemērs:
Kā darbojas un darbojas bezkontaktu elektromotors pieejamā valodā, ir aprakstīts šajā videoklipā:
Var redzēt, ka tie ir uz pusi vai pat divas reizes augstāki nekā viņu otu kolēģi.
Ir skaidrs, ka elektronisko daļu ir grūti izgatavot, un jebkura instrumenta elektromotora kopējās izmaksās ir papildu izmaksas. Bet šāda elektromotora priekšrocības ir ievērojams saraksts:
1. Tā kā kolektora motors, kas pārsniedz 3000 apgriezienus minūtē, samazina tā jaudu un efektivitāti, kontakts sukās ir salauzts un parādās dzirksteļošana. Brushless motoriem nav šo trūkumu, un tiem ir stabila efektivitāte līdz 90% visos ātrumos. Tie ir mehāniski izturīgāki (resurss ir atkarīgs tikai no gultņiem). Var būt augstāki apgriezieni.
2. Motors bez sukām atvieglo (elektroniskā) griezes momenta regulēšanu. Parasti uz skrūvgriežiem bez sukām tiek uzstādīts slēdzis, kas par to ir atbildīgs. Paaugstinātas efektivitātes dēļ bezkontaktu elektromotori ietaupa instrumenta akumulatora uzlādi, daži ir līdz pat 50% ekonomiskāki, salīdzinot ar kolektoru motoriem.
Bet, ja elektromotora vadības elektroniskā daļa neizdodas, tad remontu pēc izmēra var salīdzināt ar jaunu instrumentu. Elektronikai vienmēr ir bojājumu risks. Īssavienojumi mitruma gadījumā vai elektrostatikas ietekme uz Hall sensoriem un mikroshēmām - no tā nav pasargāts neviens.
Neskatoties uz šiem riskiem, šie dzinēji ir nākotne. Tā kā to īpašības ir augstākas nekā kolekcionārajām. Varbūt kādreiz nozare sāks ražot vadības blokus vienā mikroshēmas korpusā ar drošu aizsardzību pret īssavienojumiem un statisko elektrību.
***
Abonēt kanālam, pievienojiet to pārlūkprogrammas grāmatzīmēm (Ctrl + D). Priekšā ir daudz interesantas informācijas.