Что такое бесщёточный двигатель постоянного тока?

Щёточный (коллекторный) мотор состоит из основных деталей: ротор (якорь), который крутится внутри и преобразовывает электрическую энергию в механическую. Вокруг него располагается медная проволока (обмотка). Ток проходит через обмотку и создаёт магнитное поле, в результате чего элемент и может вращаться. На проволоке находится коммутатор (коллектор), за счёт которого происходит смена направления вращения ротора. Чтобы напряжение прошло через коммутатор в двигатель, в конструкцию добавлены щётки, которые требуют замены раз в несколько лет. Они передают напряжение на обмотки, а затем электрический ток – через коллектор в двигатель. Все компоненты объединены статором – неподвижной частью, имеющей либо ещё одну катушку с проволокой, либо магнит. Деталь необходима, чтобы создавать магнитное поле и позволить ротору вращаться.

Принципиальным отличием бесщёточного двигателя является как раз отсутствие щёток. Также в нём нет коллектора, а вся работа завязана на электромагнитной индукции. При этом, внутри присутствуют основные части – ротор и статор. В бесколлекторном моторе также установлены датчики Холла и контроллер, который отвечает за напряжение, скорость ротора и его положение.

Преимущества бесщёточных двигателей

• Благодаря отсутствию щёток практически отсутствует трение во время работы и уменьшается количество тепла, выделяемое мотором. В результате этого двигатель не перегревается и может работать без остановки намного дольше.
• Может развивать максимальную скорость оборотов в считанные секунды.
• Упрощена регулировка крутящего момента, благодаря чему стало возможным внедрить в новую соковыжималку от Sana переменную скорость. Эта опция позволяет изменять количество оборотов в минуту при отжиме того или иного продукта: от 40 до 120.
• В нём гораздо меньше деталей, поэтому бесщёточный мотор легче и занимает меньше места в устройстве.
• Бесшумная работа, благодаря которой устройства можно использовать даже ночью.

Электронная плата в коллекторном двигателе может самостоятельно регулировать расход электроэнергии, в зависимости от выполняемых задач. Например, если Вы отжимаете в соковыжималке мягкие продукты, датчики обнаруживают, что сопротивление относительно ротора невелико. Они передают сигнал плате, чтобы она снизила количество подаваемого электрического тока.

Где используется электрический бесщёточный двигатель?

Бесколлекторный мотор, несмотря на высокую стоимость, всё больше стал использоваться в различных устройствах: беспроводных инструментах, роботах-пылесосах и бытовой технике. Не так давно чешские инженеры компании Sana разработали уникальную горизонтальную соковыжималку 727 Supreme с бесщёточным двигателем.

В корпусе он расположен вертикально и имеет прочную систему зубчатой передачи, которая обеспечивает горизонтальную работу в вертикальном форм-факторе. Благодаря ему, инновационный аппарат отличается от других соковыжималок более тихой работой, точным регулированием скоростей, меньшим весом и долговечностью (гарантия на Sana Supreme 727 составляет 10 лет).

Но самым главным преимуществом бесщёточного мотора является время работы. В устройствах с этой деталью оно не ограничено пятнадцатью минутами или даже получасом. Аппарат может работать часами, не перегреваясь и не снижая КПД.