Bešepetėlio elektros variklio veikimas pagrįstas elektrinėmis pavaromis, kurios sukuria magnetinį sukamąjį lauką. Šiuo metu yra kelių tipų įrenginių, turinčių skirtingas charakteristikas. Tobulėjant technologijoms ir naudojant naujas medžiagas, pasižyminčias didele priverstine jėga ir pakankamu magnetinio prisotinimo lygiu, atsirado galimybė išgauti stiprų magnetinį lauką ir dėl to naujo tipo vožtuvų konstrukcijas, kuriose ant rotoriaus elementų ar starterio nėra apvijų. Plačiai paplitęs puslaidininkinių didelės galios ir pagrįstų sąnaudų jungiklių naudojimas paspartino tokių konstrukcijų kūrimą, palengvino vykdymą ir pašalino daugybę perjungimo sunkumų.
Veikimo principas
Patikimumo padidėjimą, kainos mažėjimą ir lengvesnę gamybą užtikrina mechaninių perjungimo elementų, rotoriaus apvijos ir nuolatinių magnetų nebuvimas. Tuo pačiu metu efektyvumas gali padidėti dėl sumažėjusiotrinties nuostoliai kolektoriaus sistemoje. Variklis be šepetėlių gali veikti kintamąja arba nuolatine srove. Pastarasis variantas turi pastebimą panašumą su kolektoriniais varikliais. Būdingas jo bruožas yra magnetinio besisukančio lauko formavimas ir impulsinės srovės taikymas. Jis pagrįstas elektroniniu jungikliu, todėl dizainas tampa sudėtingesnis.
Pozicijos apskaičiavimas
Impulsai generuojami valdymo sistemoje po signalo, atspindinčio rotoriaus padėtį. Įtampos ir maitinimo laipsnis tiesiogiai priklauso nuo variklio sukimosi greičio. Starteryje esantis jutiklis nustato rotoriaus padėtį ir pateikia elektrinį signalą. Kartu su magnetiniais poliais, praeinančiais šalia jutiklio, keičiasi ir signalo amplitudė. Taip pat egzistuoja padėties nustatymo be jutiklių metodai, įskaitant srovės perdavimo taškus ir keitiklius. PWM ant įvesties gnybtų užtikrina kintamą įtampos išlaikymą ir galios valdymą.
Rotoriui su nuolatiniais magnetais srovės tiekimas nėra būtinas, todėl rotoriaus apvijoje nėra nuostolių. Bešepetėlis atsuktuvo variklis pasižymi maža inercija, nes nėra apvijų ir mechanizuoto komutatoriaus. Taigi tapo įmanoma naudoti dideliu greičiu be kibirkščių ir elektromagnetinio triukšmo. Didelės srovės ir lengvesnis šilumos išsiskyrimas pasiekiamas pastatant šildymo kontūrus ant statoriaus. Taip pat verta paminėti, kad kai kuriuose modeliuose yra įtaisytas elektroninis blokas.
Magnetiniai elementai
Magnetų padėtis gali skirtis priklausomai nuo variklio dydžio, pavyzdžiui, ant polių arba aplink visą rotorių. Aukštos kokybės magnetus su didesne galia galima sukurti naudojant neodimį kartu su boru ir geležimi. Nepaisant didelio našumo, nuolatinio magneto atsuktuvo variklis be šepetėlių turi tam tikrų trūkumų, įskaitant magnetinių charakteristikų praradimą esant aukštai temperatūrai. Tačiau jie yra efektyvesni ir neturi nuostolių, palyginti su mašinomis, kurių konstrukcija turi apvijas.
Inverterio impulsai nustato mechanizmo sukimosi greitį. Esant pastoviam tiekimo dažniui, variklis dirba pastoviu greičiu atviroje kilpoje. Atitinkamai, sukimosi greitis skiriasi priklausomai nuo galios dažnio lygio.
Funkcijos
Ventuvo variklis veikia nustatytais režimais ir turi šepečio analogo funkcionalumą, kurio greitis priklauso nuo įjungtos įtampos. Mechanizmas turi daug privalumų:
- nekeičiamas įmagnetinimas ir srovės nuotėkis;
- sukimosi greičio ir paties sukimo momento atitikimas;
- greičio neriboja išcentrinė jėga, veikianti kolektorių ir sukamąją apviją;
- nereikia komutatoriaus ir lauko apvijų;
- Naudojami magnetai yra lengvi irkompaktiškas dydis;
- didelis sukimo momentas;
- energijos prisotinimas ir efektyvumas.
Naudoti
Nuolatinės magnetinės nuolatinės srovės bešepetėlis variklis dažniausiai randamas įrenginiuose, kurių galia neviršija 5 kW. Galingesnėje įrangoje jų naudojimas yra neracionalus. Taip pat verta paminėti, kad tokio tipo variklių magnetai yra ypač jautrūs aukštai temperatūrai ir stipriems laukams. Indukcinės ir šepečio parinktys neturi tokių trūkumų. Varikliai plačiai naudojami elektriniuose motocikluose, automobilių pavarose dėl to, kad kolektoriuje nėra trinties. Tarp savybių būtina pabrėžti sukimo momento ir srovės vienodumą, kuris užtikrina akustinio triukšmo mažinimą.
