Jak działają silniki bezszczotkowe?
Pomimo zasilania napięciem stałym, silniki bezszczotkowe BLDC swoją konstrukcją i zasadą działania nawiązują do silników synchronicznych z magnesami trwałymi (PMSM), które w odróżnieniu od silników BLDC, są zasilane napięciem przemiennym. Podstawowymi elementami silnika BLDC, są stojan i wirnik. Stojan jest elementem nieruchomym i posiada nawinięte uzwojenia (zwykle w ilości 3 do 5), zasilane z zewnętrznego źródła napięcia. Natomiast wirnik nie jest uzwojony i jest zbudowany z magnesów trwałych. Zasada działania opiera się na wzajemnych oddziaływaniu pola magnetycznego stojana z polem magnetycznym wirnika, przy czym ciągły ruch obrotowy wirnika jest zapewniony dzięki wykorzystaniu elektronicznego komutatora opartego na tranzystorach sterowanych sygnałem PWM, którego szerokość impulsu jest dopasowywana na podstawie informacji z czujnika Halla nt. położenia kątowego wału silnika - w takim rozwiązaniu, napięcie jest załączane i wyłączane w uzwojeniach stojana po kolei. Pośród konstrukcji silników BLDC ze względu na umiejscowienie wirnika względem stojana, rozróżniane są silniki z wirnikiem umieszczonym wewnątrz stojana, gdzie łatwo uzyskać wysoki moment obrotowy przy bardzo sprawnym odprowadzaniu ciepła oraz silniki z wirnikiem otaczającym stojan, które znajdują zastosowanie w aplikacjach o niskim poborze energii, gdzie nie jest wymagany wysoki moment obrotowy.
Silnik BLDC - silniki wielu zalet
Jedną z największych zalet silników BLDC, jest ich wysoka sprawność przy zachowaniu niewielkich wymiarów. Dla porównania konwencjonalne silniki prądu stałego oparte o szczotki i wirnik komutatorowy, w celu dostarczenia odpowiednio tej samej wartości mocy na wale, wymagałyby zastosowania elementów o większych rozmiarach, co byłoby niepraktyczne i bardziej kosztowne. Drugim wielkim atutem silników BLDC, jest proste sterowanie pracą silnika poprzez wykorzystanie zjawiska sprzężenia zwrotnego, dzięki któremu szybko i precyzyjnie daje się ustawić prędkość obrotową i moment obrotowy na wale silnika, nawet w najwyższym zakresie momentu obrotowego. Taka metoda sterowania, pozytywnie przekłada się także na oszczędzanie energii ze źródła napięcia zasilającego silnik bezszczotkowy oraz zmniejsza straty cieplne, a w przypadku urządzeń bezprzewodowych - wydłuża życie baterii. Konstrukcja silników BLDC odznacza się wysoką żywotnością oraz niskim poziomem hałasu i brakiem iskrzenia ze względu na brak szczotek - w przypadku konwencjonalnych silników prądu stałego, dochodzi do zużywania się szczotek w wyniku ich nieprzerwanego kontaktu fizycznego z komutatorem.
BLDC - wszechstronne silniki bezszczotkowe wielu zastosowań
Proste sterowanie, długa żywotność oraz wysoka wydajność przy zachowaniu niskiego poboru energii, to główne walory silników BLDC, dzięki którym z powodzeniem można je wykorzystać w aplikacjach, w których wymagana jest długotrwała praca ciągła. Silniki bezszczotkowe prądu stałego, są często spotykane w takich urządzeniach, jak pralki, instalacje wentylacji i klimatyzacji, sprzęt RTV, a także zabawki i pojazdy zdalnie sterowane, w tym roboty i drony. Natomiast w komputerach osobistych, silniki BLDC napędzają śmigła wentylatorów chłodzących oraz dyski twarde. Oferowane przez sklep Botland silniki bezszczotkowe Redox, dostępne są w różnych wariantach mocowych i z pewnością sprawdzą się w rozmaitych aplikacjach o charakterze modelarskim.
