Wyświetlenia: 0 Autor: Edytor witryny Publikuj czas: 2023-06-02 Pochodzenie: Strona
Jak działa silnik bezszczotkowy?
Jeśli chodzi o silniki elektryczne, istnieją dwa główne typy: szczotkowane i bezszczotkowe. Silniki szczotkowane to starsze z dwóch wzorów, oparte na elektromechanicznej konstrukcji, która istnieje od ponad wieku. Natomiast silniki bezszczotkowe są nowszą i bardziej zaawansowaną konstrukcją, która wykorzystuje obwody elektroniczne zamiast fizycznych szczotek do kontrolowania działania silnika.
W tym artykule zagłębimy się w to, jak działają bezszczotkowe silniki i omówimy zalety i wady tego projektu silnika. Zaczniemy od przeglądu działania wszystkich silników elektrycznych, a następnie przejdziemy do konkretnej implementacji silnika bezszczotkowego.
1. Podkład na silnikach elektrycznych
Zanim zagłębimy się w szczegóły silników bezszczotkowych, konieczne jest podstawowe zrozumienie, jak działają wszystkie silniki elektryczne. W ich najprostszej formie silniki elektryczne to urządzenia, które przekształcają energię elektryczną na energię mechaniczną. Robią to, wykorzystując interakcję między pól magnetycznych a prądami elektrycznymi.
Wszystkie silniki elektryczne mają dwie główne części: wirnik i stojan. Rotor jest obracającą się częścią silnika, który zawiera serię magnesów, podczas gdy stojan jest stacjonarną częścią silnika, która zawiera serię cewek drutu. Gdy prąd elektryczny przepływa przez cewki, generują pole magnetyczne, które oddziałuje z magnesami wirnika.
Interakcja między polem magnetycznym stojana a magnesami wirnika tworzy siłę momentu obrotowego, która z kolei zasila dowolne urządzenie, które napędza silnik. Prędkość wirnika zależy od częstotliwości i amplitudy prądu elektrycznego przepływającego przez cewki.
2. Wprowadzenie silników bezszczotkowych
Teraz, gdy mamy podstawowe zrozumienie, jak działają wszystkie silniki elektryczne, przyjrzyjmy się bliżej, w jaki sposób bezszczotkowe silniki różnią się od ich szczotkowanych odpowiedników.
Podstawową różnicą między silnikami szczotkowanymi i bezszczotkowymi jest sposób dostarczania prądu elektrycznego do cewek silnika. W szczotkowanym silniku szczotki fizyczne są używane do łączenia cewek silnika do obracającego się komutatora, który kontroluje przepływ elektryczności przez cewki silnika.
Natomiast silniki bezszczotkowe używają innej konstrukcji, która eliminuje potrzebę fizycznych pędzli. Zamiast komutatora silniki bezszczotkowe wykorzystują obwody elektroniczne do kontrolowania przepływu energii elektrycznej przez cewki. To sprawia, że bezszczotkowe silniki są bardziej wydajne, niezawodne i trwałe niż silniki szczotkowane, ponieważ z czasem nie ma fizycznych kontaktów ani ruchomych części do zużycia lub przerwy.
3. Anatomia silnika bezszczotkowego
Bezszczotkowy silnik S składa się z dwóch głównych części: silnika i kontrolera prędkości elektronicznej (ESC). Silnik zawiera wirnik i stojan, podczas gdy ESC jest odpowiedzialny za kontrolowanie przepływu elektryczności do cewek silnika.
Rotor silnika zazwyczaj składa się z magnesów stałych, które są ułożone w serii słupów wokół obwodu wirnika. Natomiast stojany zawiera serię cewek drutu rozmieszczonych wokół wirnika, z każdą cewką drutu podłączoną do pary przełączników elektronicznych w ESC.
Gdy ESC odbiera sygnał z kontrolera silnika, aktywuje odpowiednie przełączniki, aby dostarczyć prąd elektryczny do cewek silnika. Pola magnetyczne generowane przez cewki oddziałują z magnesami wirnika, aby utworzyć siłę momentu obrotowego, która obraca wał silnika.
4. Zalety i wady silników bezszczotkowych
Główną zaletą silników bezszczotkowych jest ich wydajność. Ponieważ nie ma fizycznych szczotek do zużycia lub wytwarzania ciepła, silniki bezszczotkowe wytwarzają mniej odpadów niż silniki szczotkowane. Mają również dokładniejszą kontrolę nad prędkością silnika, co pozwala im zapewnić więcej energii z mniej zmarnowaną energią.
Kolejną zaletą silników bezszczotkowych jest ich trwałość. Ponieważ nie ma fizycznych kontaktów ani ruchomych części do zużycia lub przerwy w czasie, silniki bezszczotkowe są bardziej niezawodne niż silniki szczotkowane. Zwykle trwają dłużej i wymagają mniejszej konserwacji, co czyni je doskonałym wyborem do zastosowań o wysokiej wydajności.
Jednak silniki bezszczotkowe mają również pewne wady. Są zazwyczaj droższe niż silniki szczotkowane, co może uczynić je mniej dostępnymi dla hobbystów i projektów DIY. Wymagają również bardziej złożonych elektronicznych obwodów sterowania, które mogą zwiększyć całkowity koszt i złożoność projektu.
Wniosek
Podsumowując, silniki bezszczotkowe to nowszy i bardziej zaawansowany rodzaj silnika elektrycznego, który wykorzystuje obwody elektroniczne do kontrolowania cewek silnika. Są bardziej wydajne, niezawodne i trwałe niż silniki szczotkowane, co czyni je doskonałym wyborem do zastosowań o wysokiej wydajności. Są jednak również droższe i skomplikowane w użyciu, co może uczynić je mniej dostępnymi dla hobbystów i projektów DIY. Ogólnie rzecz biorąc, bezszczotkowe silniki są ekscytującym rozwojem technologicznym, który obiecuje zrewolucjonizować dziedzinę silników elektrycznych w nadchodzących latach.