Что лучше коллекторный или бесколлекторный электродвигатель

Страница, которую вы запрашиваете, не существует. Возможно, она была удалена, или был введен неверный адрес. Попробуйте вернуться на главную страницу или воспользуйтесь навигацией.

Что лучше, бесколлекторный двигатель или коллекторный двигатель?

Многие люди мало что знают о бесщеточных двигателях, но многие места в нашей повседневной жизни полны ими, например, пылесосы, модели самолетов, электрические вентиляторы и т. д. Бесщеточные двигатели не очень понятны. Так что же такое бесщеточный двигатель? Что лучше, бесколлекторный двигатель или коллекторный двигатель? Давайте посмотрим на преимущества бесколлекторных двигателей.

1. Что такое бесщеточный двигатель?

Бесщеточный двигатель состоит из корпуса двигателя и привода и представляет собой типичный мехатронный продукт. В бесщеточном двигателе не используется механическое щеточное устройство, а используется синхронный двигатель с постоянными магнитами прямоугольной формы с автоматическим управлением, который работает за счет изменения полярности внутренней обмотки двигателя. Он широко используется в моделях самолетов, высокоскоростных моделей автомобилей и моделей кораблей.

2022-09-30 172849

Во-вторых, разница между бесщеточным двигателем и щеточным двигателем

3. Преимущества бесщеточных двигателей

1. Бесщеточный быстрее, чем щеточный

Предположим, что щеточные и бесщеточные двигатели имеют одинаковые характеристики. В этом случае бесщеточный двигатель будет быстрее, потому что он более эффективен, чем щеточный двигатель. Это приводит к оптимальному использованию энергии для бесщеточных двигателей из-за меньшего трения и меньшего выделения тепла, где скорость бесщеточного двигателя ограничена щетками двигателя и коммутатором, а скорость бесщеточного двигателя определяется подшипниками и скоростью двигателя. . устройство контроля скорости.

2. Бесщеточный двигатель более эффективен.

Бесщеточные двигатели постоянного тока имеют ряд преимуществ перед щеточными двигателями. Один из них – эффективность. КПД бесщеточных двигателей может достигать от 85 до 90 процентов, а КПД щеточных двигателей может достигать 75-80 процентов. Поскольку в двигателе нет щеток, потери механической энергии малы, что позволяет эффективно использовать подаваемую энергию. Вот почему щеточные двигатели менее эффективны, чем бесщеточные.

3. Бесщеточный двигатель имеет более длительный срок службы.

Бесщеточные двигатели могут работать более 10,000 часов, если соблюдать соответствующие меры предосторожности при использовании ограничений двигателя и других спецификаций класса II. Коллекторные двигатели изнашиваются быстрее, чем бесщеточные, потому что щеточные двигатели содержат коллекторы и щетки, которые вызывают механическое и электрическое трение между ними во время работы. Со временем щетки двигателя изнашиваются из-за электроэрозии.

4. Бесщеточный двигатель тише

Двигатели с большим количеством движущихся частей могут вызвать больше путаницы или шума из-за трения, ослабления винтов и т. д. Бесщеточные двигатели работают тише, чем щеточные, из-за электрического и механического шума от трения о коллектор, где нет движущихся частей, которые могут вызвать трение или другой шум. Вот почему бесщеточные двигатели работают тише по сравнению с другими двигателями.

5. Бесщеточный двигатель более надежен.

Срок службы бесколлекторных двигателей намного выше, чем у щеточных. Бесщеточные двигатели более надежны, потому что в них мало движущихся частей, поэтому меньше трение, меньше потерь энергии, меньше электрических или механических потерь мощности, шума, износа и т. д. Это преимущества небольшого количества движущихся частей в двигателе, что помогает продлевает срок службы двигателя и делает двигатель меньше, компактнее, легче, эффективнее и т. д.

В последние годы бесщеточные двигатели стали использоваться в мототехнике. После прочтения, думаю, все узнают причину. Преимуществ у бесщеточных двигателей много, а их стоимость выше, чем у щеточных двигателей. Как выбрать можно исходя из реальных потребностей.

Преимущества бесколлекторных двигателей

Чтобы лучше понять, что такое бесколлекторные двигатели и как они работают, нам нужно взглянуть на их классических предшественников коллекторные двигатели. Двигатели постоянного тока существуют уже более ста лет и долгое время считались стандартной технологией двигателей. Несмотря на развитие бесколлекторных двигателей, коллекторные двигатели остаются актуальными до сегодняшнего дня, особенно для недорогих применений.

Бесколлекторные двигатели были впервые разработаны в 1960-х годах и считались более эффективной альтернативой коллекторным двигателям. В настоящее время бесколлекторные двигатели можно найти в высококлассных приложениях и устройствах, таких как компьютерные жесткие диски, электромобили и DVD-плееры. Они особенно предпочтительны для устройств с батарейным питанием, таких как беспроводные инструменты, из-за их повышенной эффективности, что приводит к более длительным циклам работы батареи.

Бесколлекторные двигатели имеют роторы и статоры. Как следует из их названий, ротор-это компонент двигателя, который вращается, в то время как статор-это компонент, который остается неподвижным. В коллекторном двигателе ротор расположен в центре двигателя, окруженный статором, который имеет пару магнитов с противоположной полярностью.

Вращение ротора коллекторного двигателя приводится в движение изменяющимся магнитным полем. Это изменяющееся магнитное поле становится возможным благодаря коллектору со щетками, которые входят в контакт с источником тока при вращении центрального вала.

Бесколлекторные двигатели используют совершенно иной подход к созданию изменяющегося магнитного поля. Вместо центрального ротора ротор бесколллекторного двигателя фактически окружает статор. В этом случае ротор имеет постоянный набор магнитов, который реагирует на изменение магнитного поля статора.

Статор бесколлекторного мотора может состоять из 6 или более пар электрических катушек, каждая из которых способна генерировать собственное магнитное поле. По мере вращения ротора магнитное поле каждой катушки изменяется поочередно, что еще больше стимулирует вращение ротора. Регулирование тока в каждой электрической катушке осуществляется с помощью электронного регулятора скорости (ESC), так называемого потому, что он способен контролировать пропускную способность всего двигателя.

На поверхности легко отличить коллекторный двигатель от его бесколлекторного аналога. Коллекторные двигатели имеют более длинную и цилиндрическую форму из-за увеличенной массы. Они также часто имеют вентиляционные отверстия, так как постоянный контакт щеток через некоторое время генерирует тепло. Из них торчат два провода, которые соединяются с положительными и отрицательными клеммами источника питания.

Бесколлекторные двигатели короче и компактнее. Они имеют меньше движущихся частей, а бесконтактная технология означает, что она генерирует меньше тепла из-за трения. Бесколлекторные двигатели обычно имеют три или более проводов, выступающих из них, и они обычно подключаются к ЭКУ.

В настоящее время бесколлекторные двигатели можно найти в большинстве современных электронных устройств. Они используются в промышленных приложениях, таких как самолеты, медицинские приборы, производственное оборудование и инструменты, а также робототехника. В потребительских товарах их можно найти в электрических скутерах, беспроводных дрелях, DVD-плеерах, пылесосах и стиральных машинах. Несмотря на сохраняющуюся популярность коллекторных моторов, нетрудно представить, что это часть технологии, которая в конечном итоге будет считаться устаревшей.

Преимущества бесколлекторных двигателей

1. Меньше обслуживания

Коллекторные двигатели печально известны тем, что имеют детали, которые через некоторое время изнашиваются, требуя частого демонтажа и замены деталей. Это связано с тем, что щетки коммутатора должны поддерживать почти постоянный контакт с клеммами источника питания, даже когда коммутатор быстро вращается. Когда щетки изнашиваются и больше не могут поддерживать контакт, коллекторный двигатель постоянного тока в основном становится бесполезным. На самом деле между ротором и статором бесколлекторного двигателя практически нет контакта, поэтому износ значительно снижается.

2. Более эффективный

Постоянный контакт щеток с силовыми клеммами коллекторного двигателя необходим для поддержания его вращения. Однако трение, которое это создает, означает, что огромная часть энергии, генерируемой вращательным движением, тратится впустую в виде тепла. Как правило, КПД коллекторных двигателей ограничен в диапазоне от 75% до 80%.

С другой стороны, бесколлекторные двигатели генерируют очень мало тепла. При быстром вращении ротора все еще есть некоторая потеря энергии из-за трения воздуха, но она минимальна. Такие двигатели способны обеспечить КПД до 90%.

3. Более длительный срок службы

Ускоренный износ из-за постоянного контакта щеток и энергии, выделяемой в виде тепла, означает, что коллекторные двигатели, как ожидается, сломаются гораздо раньше, чем бесколлекторные. Без возможности остыть накопление тепла в коллекторных двигателях может легко нарушить целостность их катушек или щеток.

Было показано, что бесколлекторные двигатели служат несколько лет при минимальном техническом обслуживании, пока они не повреждаются из-за аварии. Возможно смещение центрального вала или попадание мелких частиц песка и грязи в механизм двигателя. Эти условия, безусловно, уменьшат долговечность мотора.

4. Меньше по размеру

Бесколлекторные двигатели имеют меньшее количество движущихся частей, что дает им преимущество в компактности.

Большая часть шума, создаваемого коллекторными двигателями, происходит из-за контакта щеток с клеммами питания. Несмотря на использование смазочных материалов для уменьшения трения, это неприятность, которая неизбежна при использовании коллекторных моторов.

Бесколлекторные двигатели гораздо тише. Хотя быстрое вращение ротора все еще создает характерный “жужжащий” звук, это все еще огромное улучшение по сравнению с визжащим звуком, к которому мы привыкли с коллекторными двигателями. Более поздние разработки также привели к появлению бесколлекторных двигателей, которые вращаются более плавно, устраняя шум.

Недостатки бесколлекторных двигателей

Причина номер один, почему бесколлекторные двигатели не получили такого широкого распространения, как мы ожидали, заключается в том, что они намного дороже.

Бесколлекторные двигатели имеют более сложный набор электромагнитов. Больше электромагнитов означает больше проводящего материала катушки, который часто является одним из самых дорогих компонентов двигателя. Бесколлекторные двигатели также требуют дополнительного обслуживания.

2. Сложная проводка

Бесколлекторные двигатели не так просты, как кажется. Еще одним огромным преимуществом коллекторного двигателя является то, что он может быть легко подключен к источнику постоянного тока для его работы. Исходя из концепции работы коллекторного двигателя, все, что ему нужно, — это быть подключенным к отрицательным и положительным клеммам источника питания.

Заключительные мысли

Способность преобразовывать электрическую энергию во вращательное движение является одним из величайших технологических достижений нашего времени, открытием, которое породило многие аспекты современной технологии, как мы ее знаем. коллекторные моторы господствуют уже почти сто лет, но бесколлекторные моторы быстро находят свое место в современном мире, где приоритет отдается использованию компактных, надежных и эффективных технологий.

Оплата и доставка
Гарантия и возврат
Прайс-листы и API
Контакты и реквизиты
О компании
Отзывы
Использование прайс-листов
Автозапчасти оптом
Каталог автозапчастей
Карточки автозапчастей
Автозапчасти в розницу
Бренды

Запчасти в Барнауле
Запчасти во Владикавказе
Запчасти в Иркутске
Запчасти в Кемерово
Запчасти в Москве
Запчасти в Новокузнецке
Запчасти в Новосибирске
Запчасти в Хабаровске
Запчасти в Южно-Сахалинске

Наш магазин предлагает к продаже широкий ассортимент запчастей для авто зарубежных марок. Наша компания занимается как розничными, так и оптовыми поставками оригинальных и неоригинальных автозапчастей в Россию непосредственно от производителей. Предлагаем высокое качество продукции и выгодные цены.

Коллекторный и бесколлекторный двигатели

Как устроен щеточный и бесщеточный мотор, в чем их разница, плюсы и минусы каждого из них. Почему везде делается акцент только на бесколлекторном двигателе.

Коллекторный и бесколлекторный двигатели

В ассортименте продукции Greenworks есть инструменты с коллекторным (щёточным) и бесколлекторным (бесщёточным) двигателями. Но везде делается акцент только на бесколлекторном электродвигателе. Почему только на нём, и для чего тогда устройства с щёточным? Расскажем в данной статье преимущества и недостатки каждого электродвигателя и ответим на эти два вопроса.

Коллекторный двигатель

Начнём с того, что двигатель — это устройство, которое преобразует какой-либо вид энергии в механический и наоборот. Эффективность данного процесса зависит от внутренней конструкции двигателя, которая в свою очередь зависит от источника тока (постоянного или переменного).

Устройство коллекторного двигателя

Якорь. Стержнем всей конструкции является якорь, он же металлический вал. Вал является движущимся элементом, от которого зависит крутящий момент. На нём также располагается ротор.

Ротор. Связан с ведущим валом. Его внешняя конструкция напоминает барабан, который вращается внутри статора. Задача ротора получать или отдавать напряжение рабочему телу.

Подшипники. Они расположены на противоположных концах якоря для его сбалансированного вращения.

Щётки. Выполнены обычно из графита. Их задача предавать напряжение через коллектор в обмотки.

Коллектор (коммутатор). Он выполнен в виде соединенных между собой медных контактов. Во время процесса вращения он принимает на себя энергию с щёток и направляет её в обмотки.

Обмотки. Расположены на роторе и статоре разных полярностей. Их функция в генерировании собственного магнитного поля под воздействием разных полярностей, за счёт чего якорь приходит в действие.

Сердечник статора. Выполнен из металлических пластин. Может иметь катушку возбуждения с полярным напряжением обмотки ротора. Или — постоянные магниты. Данная конструкция зависит от источника напряжения. Является статичным элементом всего механизма.

Устройство=

Стоимость меньше, чем у бесколлекторных двигателей (БД).
Конструкция относительно проще конструкции БД.
В виду этого, техническое обслуживание проще.

На высоких оборотах увеличивается трение щёток. Отсюда вытекает:

Быстрый износ щёток.
Снижение мощности инструмента.
Появление искр.
Задымление инструмента.
Выход из строя инструмента раньше его «жизненного цикла».

Если рассматривать бытовую сферу применения, то коллекторный двигатель является традиционным и бюджетным вариантом эксплуатации (и самым часто используемым).
Инструменты на данном типе двигателя преданно и верно справятся с любой повседневной задачей в пределах своих возможностей. Так как такие инструменты по стоимости значительно дешевле инструментов на бесколлекторном двигателе, их рассматривает категория потребителей, которая придерживается мнения: «ничто не вечно». Зачем переплачивать, если любой агрегат может выйти из строя? Мы же считаем, что при надлежащих условиях эксплуатации любой инструмент может прослужить верой и правдой довольно долгий срок. Но выбор за Вами.

Бесколлекторный двигатель

Если в коллекторном двигателе всё приходит в действие за счёт механики, то в бесщёточном — чистая электроника. Также позиции некоторых элементов в конструкции меняются местами. В коллекторном двигателе обмотки находились на роторе, а постоянные магниты — на статоре. У бесколлеторного — постоянные магниты переносятся на ротор, а катушки с обмоткой располагаются на статоре. Также ротор и статор могут менять свои позиции: есть модели двигателей с внешним ротором. Здесь отсутствуют щётки и коллектор, вместо них добавлен микропроцессор (контроллер) и кулер для охлаждения системы. Микропроцессор контролирует положение ротора, скорость вращения, равномерное распределение напряжения по катушкам обмотки.

Основные типы бесщёточного двигателя :

Асинхронный — это двигатель, который преобразовывает электроэнергию переменного тока в механическую. Название происходит от разной скорости вращения магнитного поля и ротора. Частота вращения ротора меньше, чем у магнитного поля, создаваемого обмотками статора (Например, двигатель DigiPro, который используется в продукции Greenworks).
Синхронный — это двигатель переменного тока, у которого частота вращений ротора равна частоте вращений магнитного поля.

Тип двигателя с внешним ротором

Устройство бесколлекторного двигателя. Внешний ротор

Расположение ротора и статора в бесщёточном двигателе DigiPro

Двигатель=

Из-за отсутствия щёток меньше трения.
Меньше подвержены износу.
Отсутствие искр и возможного возгорания.
Упрощенная регулировка крутящего момента в больших пределах.
Экономия расходуемой энергии.
У инструментов с реверсом одинаковая мощность в обоих направлениях вращения.
Быстрый запуск с больших скоростей.
Могут разгоняться до предельных показателей.
Некоторые модели при сильной нагрузке оснащены системой защиты двигателя.

Значительно дороже в цене, чем коллекторные двигатели.
Техническое обслуживание более узкоспециализированное.

Несомненно бесколлекторные двигатели ориентированы на профессиональные работы с приличной нагрузкой. Несмотря на высокие показатели усовершенствованного типа двигателя, его единственный недостаток бьёт по кошельку. И перед тем, как приобретать инструмент на том или ином двигателе, прежде всего надо поставить перед собой вопрос: для каких целей он нужен. Уже исходя из ответа делать свой выбор.

Сколько людей — столько и мнений. Компания Greenworks старается делать качественную продукцию на разных типах двигателя, чтобы каждый мог подобрать себе инструмент по предпочтениям, функционалу и необходимой мощности под конкретные задачи, которые у каждого клиента свои. Именно поэтому, например, в разделе «Ручной инструмент» Вы можете наблюдать один тип агрегата на коллекторном и бесколлекторном двигателях. Какой лучше? Выбор за Вами!

Другие записи

Как выбрать дрель-шуруповерт Greenworks

Рассказываем о том, как выбрать аккумуляторную дрель-шуруповерт Greenworks. Какие параметры первичны, а какие – вторичны?

Рассказываем об аккумуляторных фонарях из линейки Greenworks 24V, их особенностях и областях применения.

Рассказываем о том, в каких условиях нужно хранить аккумуляторы и аккумуляторный инструмент, какова оптимальная температура и чем опасны низкие температуры.

Что лучше коллекторный или бесколлекторный электродвигатель