Историята на двигателите започва с откриването на електромагнитните явления в началото на 19 век и постепенно се превръща в една от най-важните електронни системи в индустриалната епоха. С развитието на технологиите инженерите и техниците са изобретили много видове двигатели, включително двигатели с постоянен ток (DC), индукционни двигатели и синхронни двигатели.
Като вид синхронен двигател с постоянен магнит (PMSM), безчетковите двигатели имат дълга история. Въпреки това, в ранните дни, поради трудността му при стартиране и промяна на скоростта, той не е бил широко използван, освен за индустриални приложения със скъпи контролни механизми. Въпреки това, през последните години, с подобряването на мощните постоянни магнити и повишаването на информираността на хората за пестене на енергия, безчетковите двигатели се развиха бързо в различни области.
Разликата между DC двигатели с четка и безчеткови двигатели
Двигателят с четка за постоянен ток (обикновено наричан DC двигател) има характеристиките на добра управляемост, висока ефективност и лесна миниатюризация. Това е най-често използваният тип двигател. В сравнение с DC мотора с четки, безчетковият двигател не изисква четки и комутатори, така че има дълъг експлоатационен живот, лесен е за поддръжка и има нисък работен шум. В допълнение, той не само има висока управляемост на DC двигателя, но също така има висока степен на структурна свобода и е лесен за вграждане в оборудването. Благодарение на тези предимства приложението на безчетковите двигатели постепенно се разширява. В момента той се използва широко в промишлено оборудване, оборудване за автоматизация на офиси и домакински уреди.
Условия на работа на безчеткови двигатели
Когато безчетковият двигател работи, постоянният магнит първо се използва като ротор (въртяща се страна), а намотката се използва като статор (неподвижна страна). След това външната инверторна верига контролира превключването на тока към бобината според въртенето на двигателя. Безчетковият двигател се използва във връзка с инверторната верига, която открива позицията на ротора и въвежда ток в бобината в съответствие с позицията на ротора.
Има три основни метода за откриване на позицията на ротора: единият е откриване на ток, което е необходимо условие за управление, ориентирано към магнитното поле; второто е откриване на сензор на Хол, който използва три сензора на Хол за откриване на позицията на ротора чрез магнитното поле на ротора; третото е откриване на индуцирано напрежение, което открива позицията на ротора чрез индуцираната промяна на напрежението, генерирана от въртенето на ротора, което е един от методите за откриване на позицията на индуктивния двигател.
Има два основни метода за управление на безчеткови двигатели. Освен това има някои методи за управление, които изискват сложни изчисления, като векторно управление и управление на слабо поле.
Задвижване с квадратна вълна
Съгласно ъгъла на въртене на ротора, състоянието на превключване на силовия елемент на инверторната верига се превключва и след това посоката на тока на бобината на статора се променя, за да завърти ротора.
Синусоидално задвижване
Роторът се върти чрез откриване на ъгъла на въртене на ротора, генериране на трифазен променлив ток с фазово изместване от 120 градуса в инверторната верига и след това промяна на посоката на тока и размера на бобината на статора.
Безчетковите постояннотокови двигатели в момента се използват широко в различни области, включително домакински уреди, автомобилна електроника, индустриално оборудване, офис автоматизация, роботи и преносима потребителска електроника. В бъдеще, с непрекъснатия напредък на моторната технология, приложението на безчеткови DC двигатели ще има по-широко пространство за развитие.
