Delovanje brezkrtačnega elektromotorja temelji na električnih pogonih, ki ustvarjajo magnetno vrtljivo polje. Trenutno obstaja več vrst naprav z različnimi lastnostmi. Z razvojem tehnologij in uporabo novih materialov, za katere je značilna visoka koercitivna sila in zadostna raven magnetne nasičenosti, je postalo mogoče pridobiti močno magnetno polje in posledično nove strukture ventilov, v katerih na rotorskih elementih ali zaganjalniku ni navitja. Široka uporaba polprevodniških stikal z visoko močjo in razumnimi stroški je pospešila ustvarjanje takšnih modelov, olajšala izvedbo in odpravila številne težave pri preklopu.
Načelo dela
Povečanje zanesljivosti, znižanje cene in lažja proizvodnja je zagotovljena z odsotnostjo mehanskih stikalnih elementov, navitja rotorja in trajnih magnetov. Hkrati je možno povečanje učinkovitosti zaradi zmanjšanjaizgube zaradi trenja v kolektorskem sistemu. Brezkrtačni motor lahko deluje na izmenični ali neprekinjen tok. Slednja možnost je opazno podobna kolektorskim motorjem. Njegova značilnost je nastanek magnetnega vrtilnega polja in uporaba impulznega toka. Temelji na elektronskem stikalu, ki povečuje kompleksnost zasnove.
Izračun položaja
Impulzi se generirajo v krmilnem sistemu po signalu, ki odraža položaj rotorja. Stopnja napetosti in napajanja je neposredno odvisna od hitrosti vrtenja motorja. Senzor v zaganjalniku zazna položaj rotorja in odda električni signal. Skupaj z magnetnimi poli, ki potekajo v bližini senzorja, se spreminja amplituda signala. Obstajajo tudi tehnike pozicioniranja brez senzorjev, vključno s trenutnimi prehodnimi točkami in pretvorniki. PWM na vhodnih sponkah zagotavlja spremenljivo zadrževanje napetosti in nadzor moči.
Za rotor s trajnimi magneti dovod toka ni potreben, tako da ni izgub v navitju rotorja. Motor brezkrtačnega izvijača ima nizko vztrajnost zaradi odsotnosti navitij in mehaniziranega komutatorja. Tako je postala možna uporaba pri visokih hitrostih brez iskrenja in elektromagnetnega hrupa. Visoke tokove in lažje odvajanje toplote dosežemo z namestitvijo grelnih krogov na stator. Omeniti velja tudi prisotnost elektronske vgrajene enote pri nekaterih modelih.
magnetni elementi
Položaj magnetov se lahko razlikuje glede na velikost motorja, na primer na polih ali okoli celotnega rotorja. Ustvarjanje visokokakovostnih magnetov z večjo močjo je možno z uporabo neodima v kombinaciji z borom in železom. Kljub visoki zmogljivosti ima motor brezkrtačnega trajnega magnetnega izvijača nekaj pomanjkljivosti, vključno z izgubo magnetnih lastnosti pri visokih temperaturah. Vendar so učinkovitejši in nimajo izgub v primerjavi s stroji, ki imajo v svoji zasnovi navitja.
Inverterski impulzi določajo hitrost vrtenja mehanizma. S konstantno napajalno frekvenco motor deluje s konstantno hitrostjo v odprti zanki. V skladu s tem se hitrost vrtenja razlikuje glede na stopnjo frekvence moči.
Funkcije
Motor ventila deluje v nastavljenih načinih in ima funkcionalnost analoga ščetke, katere hitrost je odvisna od uporabljene napetosti. Mehanizem ima številne prednosti:
- brez sprememb v magnetizaciji in uhajanju toka;
- skladnost hitrosti vrtenja in samega navora;
- hitrost ni omejena s centrifugalno silo, ki vpliva na kolektor in rotacijsko navitje;
- ni potrebe po komutatorju in navitju;
- Uporabljeni magneti so lahki inkompaktna velikost;
- visok navor;
- energetska nasičenost in učinkovitost.
Uporabi
Permanentni magnet DC brezkrtačni motor najdemo predvsem v napravah z močjo znotraj 5KW. Pri močnejši opremi je njihova uporaba neracionalna. Omeniti velja tudi, da so magneti v tovrstnih motorjih še posebej občutljivi na visoke temperature in močna polja. Možnosti indukcije in ščetke so brez takšnih pomanjkljivosti. Motorji se pogosto uporabljajo v električnih motociklih, avtomobilskih pogonih zaradi odsotnosti trenja v razdelilniku. Med značilnostmi je treba izpostaviti enakomernost navora in toka, ki zagotavlja zmanjšanje akustičnega hrupa.
