Silniki z czujnikami

Silniki z czujnikami wykorzystują urządzenia takie jak czujniki Halla do monitorowania położenia wirnika w czasie rzeczywistym. Czujniki te wysyłają ciągłą informację zwrotną do sterownika silnika, co pozwala na precyzyjną kontrolę nad czasem i fazą mocy silnika. W tej konfiguracji kierowca w dużym stopniu opiera się na informacjach z czujników, aby dostosować dostarczanie prądu, zapewniając płynną pracę, szczególnie podczas niskich prędkości lub w warunkach start-stop. Dzięki temu silniki z czujnikami idealnie nadają się do zastosowań, w których kluczowe znaczenie ma precyzyjne sterowanie, takich jak robotyka, pojazdy elektryczne i maszyny CNC.

Ponieważ sterownik silnika w systemie czujnikowym otrzymuje dokładne dane o położeniu wirnika, może regulować pracę silnika w czasie rzeczywistym, zapewniając większą kontrolę nad prędkością i momentem obrotowym. Zaleta ta jest szczególnie zauważalna przy niskich prędkościach obrotowych, gdzie silnik musi pracować płynnie i bez zgaśnięcia. W takich warunkach silniki z czujnikami sprawdzają się znakomicie, ponieważ kierowca może w sposób ciągły korygować pracę silnika w oparciu o informacje zwrotne z czujników.

Jednakże ta ścisła integracja czujników i sterownika silnika zwiększa złożoność systemu i koszty. Silniki z czujnikami wymagają dodatkowego okablowania i komponentów, co nie tylko zwiększa koszty, ale także zwiększa ryzyko awarii, szczególnie w trudnych warunkach. Kurz, wilgoć lub ekstremalne temperatury mogą pogorszyć działanie czujników, co może prowadzić do niedokładnego sprzężenia zwrotnego i potencjalnie zakłócić zdolność kierowcy do skutecznego kontrolowania silnika.

Silniki bezczujnikowe
Z drugiej strony silniki bezczujnikowe nie wykorzystują czujników fizycznych do wykrywania położenia wirnika. Zamiast tego wykorzystują wsteczną siłę elektromotoryczną (EMF) generowaną podczas obrotu silnika, aby oszacować położenie wirnika. Sterownik silnika w tym systemie jest odpowiedzialny za wykrywanie i interpretację sygnału tylnego pola elektromagnetycznego, który staje się silniejszy wraz ze wzrostem prędkości silnika. Metoda ta upraszcza system, eliminując potrzebę stosowania czujników fizycznych i dodatkowego okablowania, redukując koszty i poprawiając trwałość w wymagających środowiskach.

W systemach bezczujnikowych sterownik silnika odgrywa jeszcze bardziej krytyczną rolę, ponieważ musi oszacować położenie wirnika bez bezpośredniej informacji zwrotnej dostarczanej przez czujniki. Wraz ze wzrostem prędkości kierowca może dokładnie sterować silnikiem, korzystając z silniejszych sygnałów wstecznego pola elektromagnetycznego. Silniki bezczujnikowe często działają wyjątkowo dobrze przy wyższych prędkościach, co czyni je popularnym wyborem w zastosowaniach takich jak wentylatory, elektronarzędzia i inne systemy o dużej prędkości, gdzie precyzja przy niskich prędkościach jest mniej krytyczna.

Wadą silników bezczujnikowych jest ich słaba wydajność przy niskich prędkościach. Sterownik silnika ma trudności z oszacowaniem położenia wirnika, gdy sygnał tylnego pola elektromagnetycznego jest słaby, co prowadzi do niestabilności, oscylacji lub problemów z uruchomieniem silnika. W zastosowaniach wymagających płynnej pracy przy niskich prędkościach ograniczenie to może stanowić istotny problem, dlatego też silniki bezczujnikowe nie są stosowane w systemach wymagających precyzyjnego sterowania przy wszystkich prędkościach.