Благодаря усовершенствованию новых аккумуляторных батарей и технологий электронного управления, стоимость проектирования и производства бесщеточных двигателей постоянного тока значительно снизилась, а удобные перезаряжаемые инструменты, требующие бесщеточных двигателей постоянного тока, получили широкое распространение и применение. Они широко используются в промышленном производстве, сборочных и ремонтных работах, особенно с развитием экономики, спрос со стороны домохозяйств постоянно растет, а темпы ежегодного роста значительно превышают показатели других отраслей.
2. Удобный перезаряжаемый электродвигатель для электроинструмента.
2.1 Коллекторный двигатель постоянного тока
Традиционная конструкция бесщеточного двигателя постоянного тока включает в себя ротор (вал, железный сердечник, обмотка, коммутатор, подшипник), статор (корпус, магнит, торцевая крышка и т. д.), узел угольных щеток, рычаг угольных щеток и другие детали.
Принцип работы: Статор коллекторного двигателя постоянного тока оснащен неподвижным главным полюсом (магнитом) и щетками, а ротор — обмоткой якоря и коммутатором. Электрическая энергия источника постоянного тока поступает в обмотку якоря через угольные щетки и коммутатор, генерируя ток якоря. Магнитное поле, создаваемое током якоря, взаимодействует с основным магнитным полем, создавая электромагнитный момент, который заставляет двигатель вращаться и приводить в движение нагрузку.
Недостатки: Из-за наличия угольных щеток и коммутатора надежность щеточного двигателя низкая, возможны отказы, нестабильность тока, короткий срок службы, а искрение коммутатора может вызывать электромагнитные помехи.
2.2 Бесщеточный двигатель постоянного тока
Традиционная конструкция бесщеточного двигателя постоянного тока включает в себя ротор (вал, железный сердечник, магнит, подшипник), статор (корпус, железный сердечник, обмотка, датчик, торцевая крышка и т. д.) и компоненты управления.
Принцип работы: Бесщеточный двигатель постоянного тока, состоящий из корпуса двигателя и драйвера, является типичным мехатронным изделием. Принцип работы аналогичен принципу работы щеточного двигателя, но традиционный коммутатор и угольные щетки заменены датчиком положения и управляющей линией, а направление тока преобразуется управляющей командой, выдаваемой датчиком, для осуществления коммутации, что обеспечивает постоянный электромагнитный момент и управляемое вращение двигателя.
Анализ бесщеточного двигателя постоянного тока в электроинструментах
3. Преимущества и недостатки применения бесщеточных двигателей постоянного тока
3.1 Преимущества бесщеточного двигателя постоянного тока:
3.1.1 Простая конструкция и надежное качество:
Удаление коллектора, угольных щеток, щеточного рычага и других деталей, без сварки коллектора, финишная обработка.
3.1.2 Длительный срок службы:
Использование электронных компонентов вместо традиционной конструкции коммутатора позволяет исключить проблемы, связанные с искрообразованием угольных щеток и коммутатора, механическим износом и другими факторами, сокращающими срок службы двигателя, что многократно увеличивает срок его службы.
3.1.3 Тихий и высокоэффективный:
Отсутствие угольных щеток и коммутатора исключает искрение и механическое трение между угольными щетками и коммутатором, что приводит к шуму, нагреву, потерям энергии и снижению эффективности двигателя. Эффективность бесщеточного двигателя постоянного тока составляет 60–70%, а может достигать 75–90%.
3.1.4 Более широкие возможности регулирования и управления скоростью:
Высокоточные электронные компоненты и датчики позволяют точно контролировать выходную скорость, крутящий момент и положение двигателя, обеспечивая интеллектуальное и многофункциональное управление.
Дата публикации: 29 мая 2023 г.