Bešepetėlinis Variklis
-
Šiame straipsnyje trumpai aptarsime dviejų tipų nuolatinės srovės variklius, montuojamus į elektrinius darbo įrankius – įprastinius kolektorinius variklius su mechaniniu komutatoriumi ir bekontakčius elektroniškai komutuojamus variklius, kurie Lietuvoje dažnai vadinami „bešepetėliniais“ (iš anglų kalbos - brushless).
Įprastinių nuolatinės srovės variklių ir bekontakčių variklių konstrukcija yra panaši. Juose yra statorius ir rotorius, sudarytas iš nuolatinių magnetų. Statoriuje yra suvyniota apvija, kurianti magnetinį lauką oro tarpe.
Pagrindiniai kolektorinių variklių trūkumai yra susiję su mechaniniu komutatoriumi, kuris riboja variklio galią ir greitį, padidina inerciją ir ašinį ilgį. Taip pat šie varikliai reikalauja nuolatinės priežiūros, kadangi jų šepečiai susidėvi ir juos būtina keisti. Pats komutatorius yra triukšmingas, kibirkščiuoja bei išskiria dulkes, kurios susidaro dėl dylančių šepečių. Šios dulkės gali patekti į variklio guolius ar net sukelti trumpąjį jungimą.
Šioje vietoje reikia pažymėti, kad daugeliu atveju įprastinius kolektorinius variklius galima pakeisti bekontakčiais.
Tokie varikliai būna įvairių galių – mažiausi naudojami kompiuterių kietuosiuose diskuose, dideli – elektromobiliuose. Populiariausi yra trifaziai varikliai, bet taip pat yra ir dvifazių ar daugiafazių elektroniškai komutuojamų nuolatinės srovės variklių.
Ankstyvieji elektroniškai komutuojami varikliai pasižymėjo dideliu sukamuoju momentu, tačiau didelės galios, pramonėje pritaikomus variklius tapo įmanoma sukurti tik 1980 m., pritaikius galingus nuolatinius magnetus ir puslaidininkinius elementus, kurie variklio žadinimo lauką kuria oro tarpe, be žadinimo apvijos ir papildomo elektros energijos vartojimo.Taigi, pagrindiniai elektroniškai komutuojamų variklių pranašumai prieš kolektorinius nuolatinės srovės variklius yra šie:
a) geresnė greičio ir momento charakteristika;
b) aukštesnis naudingumo koeficientas;
c) ilgesnis tarnavimo laikas;
d) tylesnis darbas;
e) didesnis greičio diapazonas.Be to, elektroniškai komutuojamų variklių kuriamo momento ir paties variklio dydžio santykis yra didesnis, o tai ypač naudinga srityse, kur variklio matmenys ir svoris turi kritinę įtaką.
Naudota literatūra:
Pitrėnas, A. Elektroniškai komutuojamo variklio valdymo tyrimas. Baigiamasis magistro darbas. Vilniaus Gedimino technikos universiteto Elektronikos fakulteto Automatikos katedra, 2012.
