В чём разница щёточного и бесщёточного электродвигателя

Отредактировано 25.07.2024

В различно оборудовании (в первую очередь для большинства важны двигателя в электроинструменте) используется щёточный или бесщёточный электродвигатель. Какой лучше или хуже сложно сказать, так как у них как плюсы, так и минусы. Но как по мне если использовать инструмент требуется только время от времени, то инструмент с щётками является хорошим вариантом.

Щеточный (коллекторный) электродвигатель

В щёточном (коллекторном) электродвигателе ток подается к обмоткам якоря через щетки и коллектор.

Коллектор - это цилиндрическая часть якоря, состоящая из нескольких пластин (ламелей), которые соединены с обмотками.

Щётки - это контактные элементы, которые скользят по поверхности коллектора и обеспечивают подачу тока к якорю.

Якорь - это вращающаяся часть двигателя, на которой намотаны провода с током.

Якорь помещен внутри статора - неподвижной части двигателя, на которой расположены постоянные магниты или электромагниты. Когда ток проходит через обмотки якоря, он создает магнитное поле, которое взаимодействует с магнитным полем статора и заставляет якорь вращаться.

Плюсы щёточного электродвигателя:

• простая конструкция облегчает обслуживание и ремонт.
• двигатель неприхотлив.
• двигатель нечувствителен к попаданию внутрь стружки или пыли.
• цена невысокая.
• в двигателе нет электронники, что позволяет использовать их в жестких климатических условиях

Минусы щёточного электродвигателя:

• при соприкосновении электрощеток с ламелями коллектора неизбежно создаются силы трения, в результате чего выделяется тепловая энергия, и двигатель быстро греется.
• падение КПД за счет трения щеток.
• не исключается искрение щёток на коллекторе, особенно, если приходится работать в условиях повышенной запылённости или влажности воздуха. Из-за чего выделяется тепло и двигатель быстрее греется. К тому же искрения щёток могут негативно сказаться на месте их контакта.
• щётки изнашиваются (обычно это не такое быстрое дело, как думают некоторые) и требуют периодической замены.

Бесщёточный (бесколлекторный) электродвигатель

Бесщёточный (бесколлекторный) двигатель - это электрический двигатель, в котором ток подается к обмоткам статора через электронный коммутатор.

Электронный коммутатор - это устройство, которое управляет подачей тока к статору в зависимости от положения ротора.

При этом встречаются разные типы конструкции бесщеточного двигателя:

• наружный ротор с постоянными магнитами и внутренний статор с электромагнитными катушками. В этом случае ротор с магнитами вращается вокруг статора, то есть внешний корпус мотора вращается.
  
• наружный статор с несколькими обмотками, а якорь - с постоянными магнитами. По сути это обычный и всем привычный двигатель.
  

Плюсы бесщёточного электродвигателя:

• отсутствие коллектора позволяет немного снизить габариты и массу инструмента. 
• двигатели не нуждаются в регулярном обслуживании.
• КПД больше чем у щёточного двигателя, что при одинаковом потреблении энергии даёт более высокую мощность и производительность.

Минусы бесщёточного электродвигателя:

• ремонт ремонт таких двигателей дорогой и комплектующих дороже.
• высокая цена.
• боятся загрязнений и особенно металлической стружки, которая при попадании внутрь (через отверстия забора воздуха) может привести снижению эффективности работы. 
• наличие электроники делает двигатель более уязвимым к влиянию окружающей среды.