Бесколлекторные двигатели постоянного тока
Опубликовано: 19.10.2017
В борьбе с недостатками асинхронных двигателей переменного тока родилась идея коллекторных электродвигателей, потребляющих однофазный переменный ток, но располагающих многими преимуществами электрических машин постоянного тока последовательного возбуждения. Коллекторные двигатели стало возможно включать в бытовую переменную сеть.
Но случаются и обратные ситуации: имеется сеть постоянного тока, например, сеть, питаемая аккумулятором, и желательно использовать привод, не содержащий такой ненадежный и сложный элемент, как коллекторно-щеточный аппарат. В подобных случаях все чаще используются приводы с вентильными двигателями.
Вентильные электродвигатели нередко называют синхронными двигателями постоянного тока, так как скорости вращения полей статора и ротора в них тоже всегда совпадают. Но его статор получает питание от сети постоянного тока, а ротор составлен из постоянных магнитов с общим числом пар полюсов от двух до восьми.
Для запуска и работы такого двигателя необходимо, чтобы вектор силового поля статора был перпендикулярен вектору магнитного поля возбуждения от магнитов ротора. Но ротор вращается, и направление векторов его поля меняется. Соответственно, должно меняться и направление векторов поля статора.
В коллекторных двигателях это достигается благодаря тому, что щетка перемещается и переключатся на другую контактную пластину, “пуская” постоянный ток по другой петле обмотки якоря.
В вентильных же, переключение направления тока статора производится при помощи инвертора на тиристорах или силовых транзисторах, управляемых датчиками положения ротора. Инвертор с датчиками – это сложное электронное устройство, но достоинство его перед коллекторно-щеточным аппаратом состоит в отсутствии искрения при коммутации, а также в отсутствии трущихся частей.