Prevádzka bezkomutátorového elektromotora je založená na elektrických pohonoch, ktoré vytvárajú magnetické točivé pole. V súčasnosti existuje niekoľko typov zariadení s rôznymi vlastnosťami. S rozvojom technológií a použitím nových materiálov, ktoré sa vyznačujú vysokou koercitívnou silou a dostatočnou úrovňou magnetickej saturácie, bolo možné získať silné magnetické pole a v dôsledku toho ventilové štruktúry nového typu, v ktorých na prvkoch rotora ani na štartéri nie je žiadne vinutie. Široké používanie prepínačov polovodičového typu s vysokým výkonom a rozumnými nákladmi urýchlilo vytváranie takýchto návrhov, uľahčilo vykonávanie a odstránilo mnohé problémy s prepínaním.
Princíp činnosti
Zvýšenie spoľahlivosti, zníženie ceny a jednoduchšiu výrobu zabezpečuje absencia mechanických spínacích prvkov, vinutia rotora a permanentných magnetov. Súčasne je možné zvýšenie účinnosti v dôsledku zníženiastraty trením v kolektorovom systéme. Bezkomutátorový motor môže pracovať na striedavý alebo trvalý prúd. Posledná možnosť má výraznú podobnosť so zberateľskými motormi. Jeho charakteristickým znakom je vytváranie magnetického točivého poľa a aplikácia impulzného prúdu. Je založený na elektronickom spínači, čo zvyšuje zložitosť dizajnu.
Výpočet pozície
Impulzy sú generované v riadiacom systéme po signáli, ktorý odráža polohu rotora. Stupeň napätia a napájania priamo závisí od rýchlosti otáčania motora. Senzor v štartéri zisťuje polohu rotora a poskytuje elektrický signál. Spolu s magnetickými pólmi prechádzajúcimi v blízkosti snímača sa mení amplitúda signálu. Existujú aj bezsenzorové techniky určovania polohy, vrátane bodov prechodu prúdu a snímačov. PWM na vstupných svorkách poskytuje variabilné zachovanie napätia a riadenie výkonu.
Pre rotor s permanentnými magnetmi nie je potrebný prívod prúdu, takže nedochádza k stratám vo vinutí rotora. Motor bezkartáčového skrutkovača sa vyznačuje nízkou zotrvačnosťou vďaka absencii vinutia a mechanizovanému komutátoru. Tak bolo možné použiť pri vysokých rýchlostiach bez iskrenia a elektromagnetického šumu. Vysoké prúdy a ľahší odvod tepla sa dosiahne umiestnením vykurovacích okruhov na stator. Za zmienku tiež stojí prítomnosť elektronickej vstavanej jednotky na niektorých modeloch.
Magnetické prvky
Umiestnenie magnetov sa môže líšiť v závislosti od veľkosti motora, napríklad na póloch alebo okolo celého rotora. Vytváranie vysoko kvalitných magnetov s väčším výkonom je možné vďaka použitiu neodýmu v kombinácii s bórom a železom. Napriek vysokému výkonu má bezkefkový motor skrutkovača s permanentným magnetom určité nevýhody, vrátane straty magnetických charakteristík pri vysokých teplotách. Sú však efektívnejšie a nemajú žiadne straty v porovnaní so strojmi, ktoré majú vinutie vo svojom dizajne.
Impulzy meniča určujú rýchlosť otáčania mechanizmu. Pri konštantnej frekvencii napájania motor beží konštantnou rýchlosťou v otvorenej slučke. V súlade s tým sa rýchlosť otáčania mení v závislosti od úrovne frekvencie napájania.
Funkcie
Motor ventilu pracuje v nastavených režimoch a má funkčnosť analógovej kefy, ktorej rýchlosť závisí od použitého napätia. Mechanizmus má mnoho výhod:
- žiadna zmena v magnetizácii a úniku prúdu;
- zhoda rýchlosti otáčania a samotného krútiaceho momentu;
- rýchlosť nie je obmedzená odstredivou silou pôsobiacou na kolektor a rotačné vinutie;
- nie je potrebný komutátor a vinutie poľa;
- Použité magnety sú ľahké akompaktná veľkosť;
- vysoký krútiaci moment;
- sýtosť energie a účinnosť.
Použiť
Bezkomutátorový jednosmerný motor s permanentným magnetom sa nachádza hlavne v zariadeniach s výkonom do 5 kW. Vo výkonnejších zariadeniach je ich použitie iracionálne. Za zmienku tiež stojí, že magnety v tomto type motorov sú obzvlášť citlivé na vysoké teploty a silné polia. Možnosti indukcie a kefy nemajú takéto nevýhody. Motory sú široko používané v elektrických motocykloch, pohonoch automobilov kvôli absencii trenia v potrubí. Z vlastností je potrebné vyzdvihnúť rovnomernosť krútiaceho momentu a prúdu, čo zabezpečuje zníženie akustického hluku.
