В современном мире технологии и инновации играют ключевую роль в развитии различных отраслей промышленности. Одной из таких технологий является использование бесколлекторных моторов постоянного тока, которые широко применяют в робототехнике, авиамоделировании, автомобильной промышленности и в других областях. Однако для эффективной работы этих устройств необходимо обеспечить точное и стабильное регулирование оборотов двигателя [1–4].
Главным преимуществом таких двигателей является отсутствие коллектора у электродвигателя. Коллектор электродвигателя — это часть его конструкции, которая состоит из ряда изолированных друг от друга пластин, расположенных по окружности и служащих для передачи электрического тока от стационарной части (статора) к вращающейся (ротору). Коллектор используется для изменения направления тока в обмотках ротора и обеспечения его непрерывного вращения. Наличие в конструкции электродвигателя коллектора связано с такими серьезными недостатками, как:
• быстрый износ щеток и коллектора, необходимость их замены;
• искрение на коллекторе при коммутации, что может привести к радиопомехам;
• низкий ресурс по сравнению с асинхронными двигателями;
• необходимость частого обслуживания из-за износа трущихся деталей;
• снижение эффективности работы при перегреве.
Всех перечисленных недостатков нет у бесколлекторных моторов постоянного тока, а кроме этого они обладают рядом преимуществ:
• высокий КПД благодаря отсутствию щеточно-коллекторного узла. В ряде случаев КПД может достигать 90%;
• быстрый отклик и динамика, точное позиционирование;
• длительный срок службы при правильном охлаждении;
• возможность работы в широком диапазоне оборотов;
• возможность создания многофазных двигателей.
Но ряд недостатков, таких как более высокая стоимость по сравнению с коллекторными двигателями, необходимость использования датчиков и специализированного контроллера, не снижают эффективности и достоинств бесколлекторных двигателей [1].