Что лучше: коллекторный двигатель постоянного тока или бесщеточный двигатель постоянного тока?

Существует два распространенных типа двигателей постоянного тока: коллекторные двигатели и бесщеточные двигатели (или двигатели BLDC). Как следует из названия, коллекторные двигатели постоянного тока имеют щетки, которые коммутируют и вращают двигатель, тогда как бесщеточные двигатели заменяют функцию механической коммутации электронным управлением.

Оба типа двигателей основаны на одном и том же принципе притяжения и отталкивания катушек и постоянных магнитов. Вот введение в разницу между двумя двигателями.

Основная структура А. щеточный двигатель постоянного тока состоит из статора, ротора и щеток. Он генерирует крутящий момент посредством вращающегося магнитного поля, тем самым выдавая кинетическую энергию. Щетки постоянно контактируют с коллектором и трутся о него, облегчая проводимость и коммутацию во время вращения.

В коллекторном двигателе между щетками и коллектором существует механическое трение. Поскольку это точки электрического контакта, их обычно нельзя смазывать, что требует периодической замены угольных щеток.

" принцип магнитного притяжения и отталкивания в бесщеточные двигатели постоянного тока такой же, как и в коллекторных двигателях, но их конструкция немного другая. В отличие от коллекторных двигателей, в которых используется механический коллектор и щетки, в бесщеточных двигателях вращение магнитного поля статора осуществляется с помощью электронного коммутатора, что требует активной управляющей электроники. В бесщеточных двигателях постоянного тока коммутация осуществляется схемами управления внутри контроллера, обычно с использованием датчиков Холла и контроллера, или более продвинутых технологий, таких как магнитные энкодеры.

Бесщеточные двигатели постоянного тока используют электронную коммутацию, при которой катушки остаются неподвижными, а магнитные полюса вращаются. В этих двигателях используется набор электронных устройств, в том числе переключатель Холла SS2712, для определения положения полюсов постоянных магнитов. Основываясь на этом измерении, электронные схемы переключают направление тока в катушках в соответствующие моменты, чтобы обеспечить создание магнитных сил в правильном направлении для привода двигателя. Такая конструкция устраняет недостатки коллекторных двигателей постоянного тока.

В таблице ниже представлено сравнение бесщеточных двигателей постоянного тока (двигателей BLDC) и коллекторных двигателей постоянного тока:

Хотя бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC-двигатели) более дороги и сложны, чем коллекторные двигатели постоянного тока, они имеют ряд преимуществ перед коллекторными двигателями в других аспектах:

• Улучшенные характеристики скорости и крутящего момента
• Быстрый динамический отклик
• Высокая эффективность
• Длительный срок службы
• Тихая операция
• Более широкий диапазон скоростей

Поскольку стоимость бесщеточных двигателей постоянного тока (BLDC-двигателей) и связанной с ними электроники продолжает снижаться, двигатели BLDC постепенно проникают в отрасли, в которых традиционно доминируют коллекторные двигатели. Они все чаще используются в бытовой технике, автомобилестроении, аэрокосмической промышленности, потребительских товарах, медицинском оборудовании, оборудовании промышленной автоматизации и инструментах.