Per rendere il funzionamento più affidabile, efficiente e ridurre il rumore, recentemente sono diventati popolari i motori DC brushless, che sono più leggeri e hanno la stessa produzione di energia rispetto ai motori brushed. I motori CC con spazzole convenzionali si usurano nel tempo e possono provocare scintille, pertanto i motori CC con spazzole non devono essere utilizzati per operazioni critiche per l'affidabilità a lungo termine.
Il rotore del motore CC senza spazzole è un magnete permanente e il suo statore è un dispositivo a bobina. Quando la corrente continua passa attraverso la bobina, la bobina eccitata diventa un elettromagnete. Il funzionamento dei motori DC brushless si basa sulla semplice interazione di forze tra magneti permanenti ed elettromagneti. Il processo specifico è il seguente: dopo che la bobina è stata eccitata, il rotore con poli magnetici opposti ruota verso lo statore a causa dell'attrazione magnetica. La bobina viene eccitata quando il rotore è vicino alla bobina, la bobina viene eccitata quando il rotore è vicino alla bobina e quindi la bobina viene eccitata con polarità opposta. Questo processo viene ripetuto in modo che il rotore possa continuare a girare.
Per un'analogia divertente per aiutare la memoria, immagina un motore DC senza spazzole che funziona come la storia dell'asino e della carota. L'asino fece del suo meglio per mangiare la carota, ma la carota continuava ad andare avanti e l'asino non riusciva a raggiungerla. Mentre il motore funziona in questo modo, ha uno svantaggio. Puoi vedere che viene eccitata solo una bobina alla volta. Queste due bobine di riposo riducono notevolmente la potenza erogata dal motore. C'è un trucco per risolvere questo problema, quando il rotore viene ruotato in questa posizione, le bobine dietro il rotore possono essere eccitate quando la prima bobina attira il rotore, in modo che le bobine dietro il rotore respingano il rotore per girare in avanti. In questo momento, la stessa corrente di polarità genera più coppia e più potenza di uscita del motore attraverso l'effetto combinato della seconda bobina. La forza combinata può anche garantire che il motore CC senza spazzole possa avere una coppia più continua e stabile. A causa di questa struttura, le due bobine devono essere alimentate separatamente. Con una leggera modifica delle bobine statoriche, possiamo semplificare il processo semplicemente collegando le estremità libere delle due bobine.
Durante l'eccitazione tra la bobina e la bobina, prestiamo attenzione al flusso di corrente tra le bobine, come uno stato eccitato separato, questo è il principio di funzionamento del motore CC senza spazzole, ma potresti avere alcune domande interessanti, come faccio a sapere let Il tempo specifico in cui ciascuna bobina dello statore viene eccitata? Come faccio a sapere quando applicare la potenza per far girare il motore continuamente? Per ottenere questo effetto nel motore DC brushless utilizziamo un controller elettronico. Innanzitutto, viene utilizzato un sensore per determinare la posizione del rotore. Sulla base delle informazioni sulla posizione di feedback, il controller decide quale bobina deve essere eccitata. I sensori ad effetto Hall generali sono più comunemente usati qui. Finora abbiamo parlato di motori DC brushless con trasformazione esterna. Sul mercato sono disponibili anche motori CC brushless a rotazione interna. Speriamo di averti dato una buona introduzione ai motori DC brushless.
