В традиционных щеточных тахогенераторах постоянного тока механический контакт между щетками и коллектором создает несколько присущих им недостатков.
Во-первых, трение и износ между этими двумя компонентами увеличивают потери механического крутящего момента, что приводит к более высокой статической силе трения (статическому трению) при запуске или низкой скорости. Это напрямую влияет на отзывчивость и плавность работы двигателя на низких скоростях.
Во-вторых, падение напряжения на интерфейсе щетка-коллектор создает мертвую зону при низких выходных скоростях, когда генерируемое напряжение не может точно отражать небольшие изменения скорости вращения. Кроме того, во время коммутации прерывистый или плохой контакт между щетками и сегментами коллектора может вызывать искрение, искрение и электрическую прерывность, генерируя радиочастотный шум, электромагнитные помехи (EMI), высокочастотные пульсации и нестабильное выходное напряжение.
 |
|
Как указано в литературе, «Коммутационное действие коллектора обычно вызывает искрение, которое приводит к электрическому шуму.» (GD-OTS, Справочник по двигателям постоянного тока щеточного типа)
Механический характер контакта щетка-коллектор также ограничивает надежность в суровых условиях эксплуатации. В условиях с пылью, вибрацией, высокой скоростью вращения или низкой влажностью часто возникают такие проблемы, как чрезмерный износ, накопление угольных отложений и отказ контакта (Automate.org, Учебное пособие по двигателям постоянного тока щеточного типа).
Учитывая эти недостатки, переход от щеточных к бесщеточным конструкциям тахогенераторов постоянного тока стал ключевым направлением для улучшения производительности и надежности. Бесщеточный тахогенератор постоянного тока исключает механический контакт между щетками и коллектором, тем самым устраняя потери на трение, падение напряжения на контактах и источники электромагнитных помех. Это структурное изменение значительно повышает точность измерений, стабильность и срок службы.
С развитием современной электронной системы управления и технологии датчиков Холла стало возможным проектирование бесщеточных тахогенераторов, которые сохраняют те же внешние характеристики — такие как линейность напряжение-скорость, размер корпуса и монтажные интерфейсы — что и традиционные щеточные модели (Wikipedia, Бесщеточный электродвигатель постоянного тока)
Поэтому для тахогенераторов постоянного тока, работающих в экстремальных условиях — таких как низкая скорость, высокая скорость или пыльные и вибрирующие условия — переход к бесщеточной технологии является не просто техническим обновлением, а значительным улучшением надежности, снижения затрат на техническое обслуживание и стабильности сигнала.
