Бесщеточные двигатели постоянного тока (BLDC) также известны как бесколлекторные двигатели постоянного тока, двигатели с электронной коммутацией, синхронные двигатели переменного тока или серводвигатели постоянного тока. Они все чаще заменяют коллекторные двигатели постоянного тока благодаря их высокой эффективности, длительному сроку службы, плавной передаче крутящего момента и высокой скорости работы. В прошлом их применение было ограничено из-за дополнительной стоимости сложных контроллеров двигателей, необходимых для работы этих двигателей. В последние годы стоимость контроллеров имеет тенденцию к снижению, поэтому использование бесщеточных двигателей постоянного тока увеличивается и, как ожидается, будет расти. Несмотря на то, что двигатели BLDC успешно используются в автомобильной, климатической, электронной, компьютерной, полупроводниковой и медицинской промышленности, они уже давно используются в промышленных приложениях, таких как приводы, приводы подачи для станков с ЧПУ, промышленные роботы, приводы экструдеров и т. д.
Хотя требуется сложный контроллер двигателя, простая конструкция двигателя BLDC обеспечивает некоторые преимущества, которые двигатель BLDC не может обеспечить с точки зрения низкого энергопотребления, высокого крутящего момента и очень широкого диапазона скоростей. Двигатели BLDC используют конфигурацию «наизнанку наружу». Ротор состоит из ряда постоянных магнитов и неподвижного якоря. Ротор возбуждается электронным контроллером коммутации. По сравнению с коллекторными двигателями постоянного тока двигатели BLDC имеют лучшее рассеивание тепла, более высокий КПД и более высокую удельную мощность.
Благодаря отсутствию щеток и механического коммутатора, компактным размерам, уменьшенному весу и широкому диапазону скоростей, чтобы обеспечить обратную связь по положению, необходимую для промышленных сервоприводов, двигатели BLDC имеют энкодер (оптический или на эффекте Холла), используемый для измерения положение ротора. Сигнал обратной связи, генерируемый энкодером, используется контроллером двигателя для генерации входного сигнала для подачи тока якоря и его электронной коммутации так, чтобы магнитное поле якоря вращалось синхронно с ротором. К преимуществам двигателей BLDC относятся:
Увеличенный срок службы за счет отсутствия электрических и фрикционных потерь. Благодаря отсутствию щеток и механического коммутатора он практически не требует обслуживания. ЭМП и шум снижаются за счет устранения всплесков ионизации, генерируемых щетками.
Поскольку они полностью герметичны, они больше подходят для использования в опасных средах (грязь, масло, жир и другие посторонние вещества). К эксплуатационным характеристикам относятся:
(1) Высокая скорость, короткое перемещение индекса;
(2) Тяжелая нагрузка, контроль высокого крутящего момента;
(3) Сумма движения при коротком рабочем цикле;
(4) Высокая способность ускорения/замедления.
