Коллекторный двигатель постоянного тока использует якорь, который действует как биполярный электромагнит. Коммутатор — это механический поворотный переключатель, который дважды за цикл меняет направление тока. Напротив, в бесщеточных двигателях в качестве внешних роторов используются постоянные магниты. А бесщеточные двигатели постоянного тока не имеют щеток, а это значит, что они требуют меньше обслуживания и немного более эффективны, чем коллекторные двигатели.
Что такое коллекторный двигатель постоянного тока?
Коллекторный двигатель постоянного тока имеет постоянный магнит внутри внешнего корпуса и вращающийся якорь внутри. Постоянные магниты стационарны и называются «статорами». Вращающийся якорь содержит электромагнит, известный как «ротор».
В коллекторном двигателе постоянного тока ротор вращается на 180 градусов при подаче тока на якорь. Чтобы превысить начальные 180 градусов, магнитный полюс электромагнита необходимо перевернуть. Когда ротор вращается, угольная щетка касается статора и меняет магнитное поле, заставляя ротор вращаться на 360 градусов.
преимущество
Высокий пусковой момент: для применений, требующих быстрого ускорения, лучше всего подходят щеточные электродвигатели с высоким крутящим моментом. Например, в таких приложениях, как караванные тягачи, важен высокий пусковой момент.
Низкая стоимость: по сравнению с бесщеточными двигателями постоянного тока затраты на производство и приобретение бесщеточных двигателей постоянного тока относительно низкие.
Подходит для промышленных условий: Щеточные двигатели также являются популярным выбором в промышленных условиях из-за их высокого пускового момента.
недостаток
Повышенный риск при обслуживании: из-за воздействия трения на угольные щетки двигателя они со временем естественным образом изнашиваются. В результате коллекторные двигатели с большей вероятностью потребуют какого-либо обслуживания в виде чистки или замены щеток.
Более низкая скорость: несмотря на высокий пусковой момент, коллекторные двигатели не могут поддерживать высокие скорости. Это связано с тем, что щеточная машина, работающая на постоянной высокой скорости, вызывает ее нагревание.
Что такое бесщеточный двигатель постоянного тока?
Как и коллекторные двигатели, бесщеточные двигатели работают за счет изменения полярности обмоток внутри двигателя. По сути, это коллекторный двигатель, вывернутый наизнанку, без щеток. В бесщеточном двигателе постоянного тока постоянный магнит установлен на роторе, а электромагнит — на статоре. Электронный регулятор скорости (ESC) регулирует или «переворачивает» электрический заряд электромагнита в статоре, позволяя ротору вращаться на 360 градусов.
преимущество
Длительный срок службы: бесщеточные двигатели постоянного тока не имеют щеток, что означает, что они требуют меньшего обслуживания, чем коллекторные двигатели.
Эффективность: отсутствие щетки означает отсутствие потери скорости, что делает бесщеточный двигатель постоянного тока немного более эффективным по сравнению с щеточным двигателем, обычно КПД 85-90%, КПД 75-80%.
Тихая работа: поскольку щетка отсутствует, бесщеточный двигатель работает очень тихо и особенно плавно. Это особенно полезно для приложений, требующих таких функций, например, для подъемников пациентов.
недостаток
Требуется контроллер: бесщеточный двигатель постоянного тока необходимо подключить к электронному регулятору скорости (ESC), чтобы подавать ток на электромагнит.
Стоимость: бесщеточные двигатели постоянного тока могут быть дороже из-за необходимости в контроллере.
