Silniki bezszczotkowe: Redefinicja trwałości i niezawodności w elektronarzędziach

Silnik bezszczotkowy, a szczotkowy.

Silnik bezszczotkowy charakteryzuje się niską awaryjnością w przeciwieństwie do silników szczotkowych. Dlaczego?

Silniki szczotkowe zbudowane są z komutatora, wirnika oraz szczotek. Komutator obracającego się wirnika otrzymuje ładunek elektryczny pochodzący z wykonanych z grafitu szczotek. Przewodzą one energię pod wpływem kontaktu z wirującym elementem w wyniku czego powstaje pole magnetyczne, które generuje ruch obrotowy.

Silniki bezszczotkowe, znane również jako silniki bezkomutatorowe, to rodzaj elektrycznych silników prądu stałego, które nie posiadają tradycyjnego komutatora i szczotek. W przeciwieństwie do silników z komutatorem, silniki bezszczotkowe wykorzystują elektroniczne układy sterujące do regulacji prądu i napięcia dostarczanego do wirnika, co umożliwia ich bardziej efektywną pracę.

Różnice między silnikiem bezszczotkowym, a szczotkowym:

1. Konstrukcja: Silnik szczotkowy ma komutator i szczotki, które umożliwiają zmianę kierunku przepływu prądu w uzwojeniach wirnika. Silnik bez szczotkowy nie ma komutatora ani szczotek i zamiast tego wykorzystuje układ sterujący do regulacji prądu dostarczanego do uzwojeń wirnika.
2. Trwałość: Ze względu na brak fizycznego kontaktu między szczotkami a komutatorem, silniki bez szczotkowe są zazwyczaj bardziej trwałe i mają dłuższą żywotność niż silniki szczotkowe.
3. Konserwacja: Silniki bezszczotkowe wymagają mniej konserwacji, ponieważ nie ma potrzeby wymiany lub regulacji szczotek i komutatora, które są podatne na zużycie i ścieranie.

Działanie silnika bezszczotkowego.

Działanie silnika bezszczotkowego opiera się na zasadzie elektromagnetyzmu. Składa się z dwóch głównych elementów: stojana (zewnętrznej części) oraz wirnika (wewnętrznej części). Stojan zawiera stałe magnesy, które tworzą pole magnetyczne. Wirnik natomiast składa się z uzwojeń, umieszczonych na osi wirnika i generujących własne pole magnetyczne.

Proces działania silnika bezszczotkowego można opisać w kilku krokach:

1. Wytworzenie pola magnetycznego: Stałe magnesy umieszczone w stojanie generują stałe pole magnetyczne wokół wirnika.
2. Detekcja pozycji: Silnik bezszczotkowy wykorzystuje czujniki (np. czujniki Halla) do monitorowania pozycji wirnika. Czujniki te informują układ sterujący o dokładnej pozycji wirnika w każdej chwili.
3. Zasilanie uzwojeń: Na podstawie informacji o pozycji wirnika układ sterujący dostarcza prąd do odpowiednich uzwojeń wirnika. Ten prąd powoduje powstanie pola magnetycznego w uzwojeniach.
4. Generowanie momentu obrotowego: W odpowiednim momencie, na podstawie pozycji wirnika, układ sterujący zmienia kierunek przepływu prądu w poszczególnych uzwojeniach. To powoduje zmianę pola magnetycznego generowanego przez uzwojenia wirnika, co powoduje, że wirnik obraca się.
5. Kontynuacja obrotu: Proces zasilania uzwojeń i generowania momentu obrotowego powtarza się w cyklu, umożliwiając wirnikowi płynne, ciągłe obracanie się w żądanym kierunku.

Zalety silnika bezszczotkowego:

1. Brak ścierania szczotek i komutatora: Silniki bezszczotkowe eliminują fizyczny kontakt między szczotkami a komutatorem, co eliminuje problem ścierania tych elementów. Dzięki temu silniki bez szczotkowe są bardziej trwałe i wymagają mniej konserwacji.
2. Wyższa sprawność energetyczna: Silniki bezszczotkowe są zazwyczaj bardziej efektywne energetycznie niż silniki szczotkowe. Wynika to z mniejszych strat energii związanych z tarciem szczotek i komutatora oraz z możliwości bardziej precyzyjnej kontroli prądu dostarczanego do wirnika.
3. Większa moc wyjściowa: Ze względu na bardziej efektywną pracę i brak ograniczeń związanych ze ścieraniem, silniki bezszczotkowe często generują większą moc wyjściową niż silniki szczotkowe o podobnych wymiarach.
4. Mniejsze generowanie ciepła: Silniki bezszczotkowe generują mniej ciepła podczas pracy, ponieważ nie ma bezpośredniego tarcia między szczotkami a komutatorem. Oznacza to, że silniki bez szczotkowe mają lepszą odporność na przegrzewanie się i mogą pracować przy wyższych obciążeniach przez dłuższy czas.
5. Cicha praca: Brak tarcia szczotek i komutatora w silnikach bezszczotkowych przekłada się na cichszą pracę w porównaniu do silników szczotkowych, które mogą generować hałas związany z tarciem.

W naszej ofercie znajdą Państwo narzędzia marki Delphi zarówno z silnikiem szczotkowym jak i bezszczotkowym. Zachęcamy do zapoznania się z naszą ofertą. W razie pytań zachęcamy do kontaktu poprzez adres mailowy bok@ilogic-polska.pl