Bešepetėlis nuolatinės srovės variklis nėra seniausias gaminys, bet sukurtas šepetinio variklio pagrindu, o jo struktūra yra sudėtingesnė nei šepetinio variklio.
Bešepetį nuolatinės srovės variklį sudaro variklio korpusas ir pavara. Tai skiriasi nuo šlifuoto nuolatinės srovės variklio. Bešepetėlyje nuolatinės srovės variklyje naudojamas ne mechaninis šepečio įtaisas, o kvadratinės bangos savaime valdomas nuolatinio magneto sinchroninis variklis, o vietoj anglies naudojami Hall jutikliai. Šepečių komutatorius naudoja NdFeB kaip rotoriaus nuolatinio magneto medžiagą.
Tačiau praėjusiame amžiuje, kai gimė elektrinis variklis, praktiškas elektros variklis buvo pagamintas be šepetėlių.
1740 m.: Prasideda elektros variklio išradimas
Ankstyvieji elektrinių mašinų modeliai pirmą kartą pasirodė 1740-aisiais per Škotijos benediktinų vienuolio ir mokslininko Andrew Gordono darbą. Kiti mokslininkai, tokie kaip Michael Faraday ir Joseph Henry, toliau kūrė ankstesnes elektrines mašinas, eksperimentavo su elektromagnetiniais laukais ir atrado, kaip elektros energiją paversti mechanine energija.
1832 m.: išrastas pirmasis komutuojamas nuolatinės srovės variklis
1832 m. britų fizikas William Sturgeon išrado pirmąjį nuolatinės srovės variklį, galintį tiekti pakankamai galios mašinoms vairuoti, tačiau jo taikymas buvo labai apribotas dėl mažos galios.
1834 m.: Pagamintas pirmasis tikras elektros variklis
Sekdamas Sturgeono pėdomis, Tomas Davenportas iš Vermonto įėjo į istoriją, kai 1834 m. išrado pirmąjį oficialų baterijomis varomą elektros variklį. Tai buvo pirmasis elektros variklis, turintis pakankamai galios šiai užduočiai atlikti, o jo išradimas buvo naudojamas maitinti nedidelę spausdinimo presą. .
1837 m. Thomas Davenport ir jo žmona Emily Davenport gavo pirmąjį nuolatinės srovės variklio patentą.
Tačiau jų variklio konstrukcija vis dar kenčia nuo tų pačių galios ir efektyvumo problemų, kaip ir Williamo Sturgeono. Deja, dėl didelių akumuliatoriaus energijos sąnaudų Thomas bankrutavo ir mašina nebuvo parduodama.
1886 m.: Praktiško nuolatinės srovės variklio išradimas
1886 m. buvo pristatytas pirmasis praktiškas nuolatinės srovės variklis, galintis veikti pastoviu greičiu ir kintamu svoriu. Frankas Julianas Sprague'as buvo jo išradėjas, ir būtent šis variklis buvo katalizatorius plačiam variklių naudojimui pramonėje.
Verta paminėti, kad šis praktiškas variklis yra be šepetėlių, būtent kintamos srovės asinchroninis variklis, kuris ne tik pašalina kibirkštis ir įtampos nuostolius apvijose, bet ir gali tiekti energiją pastoviu greičiu. Tačiau asinchroniniai varikliai turi daug neįveikiamų defektų, todėl variklių technologijos vystymas vyksta lėtai.
Netrukus po to, kai gimė variklis be šepetėlių, žmonės išrado nuolatinės srovės šepečių variklį. Dėl savo paprastos struktūros, lengvos gamybos ir apdorojimo, patogios priežiūros ir lengvo valdymo, nuolatinės srovės šepečio variklis tapo pagrindiniu tuo metu, kai jis pasirodė.
1887 m.: patentuotas kintamosios srovės indukcinis variklis
1887 m. Nikola Tesla išrado kintamosios srovės indukcinį variklį ir sėkmingai jį užpatentavo po metų. Jis nebuvo tinkamas kelių transporto priemonėms, tačiau vėliau buvo modifikuotas Westinghouse inžinierių. 1892 m. buvo suprojektuotas pirmasis praktiškas indukcinis variklis, po kurio buvo sukasi strypo apvijos rotorius, todėl variklis buvo tinkamas naudoti automobiliuose.
1891 m.: sukurtas trifazis variklis
1891 metais „General Electric“ pradėjo kurti trifazius indukcinius variklius. Siekdami pasinaudoti apvynioto rotoriaus konstrukcija, GE ir Westinghouse 1896 m. pasirašė kryžminės licencijos sutartį.
1955 m.: prasideda nuolatinės srovės variklių be šepetėlių era
1955 metais JAV d. Harrison ir kt. pateikė paraišką dėl pirmojo patento pakeisti šepečių nuolatinės srovės variklių mechaninius šepečius tranzistorinėmis komutacinėmis grandinėmis, o tai oficialiai pažymėjo šiuolaikinių bešepetėlių nuolatinės srovės variklių gimimą. Tačiau tuo metu nebuvo variklio rotoriaus padėties nustatymo įtaiso, o variklis neturėjo galimybės užvesti.
1962 m.: išrastas pirmasis bešepetėlis nuolatinės srovės (BLDC) variklis
Dėl kietojo kūno technologijų pažangos septintojo dešimtmečio pradžioje, 1962 m., TG Wilson ir PH Trickey išrado pirmąjį bešepetį nuolatinės srovės (BLDC) variklį, kurį pavadino „nuolatinės srovės varikliu su kietojo kūno komutacija“. Pagrindinis variklio be šepetėlių elementas yra tai, kad jam nereikia fizinio komutatoriaus, todėl tai yra populiariausias pasirinkimas kompiuterių diskų įrenginiuose, robotuose ir lėktuvuose.
Jie naudojo Hall elementus, kad nustatytų rotoriaus padėtį ir valdytų apvijos srovės komutaciją, todėl nuolatinės srovės variklis be šepetėlių buvo praktiškas, tačiau jį ribojo tranzistoriaus talpa, todėl variklio galia buvo palyginti maža.
1970-aisiais iki dabar: spartus bešepetėlių nuolatinės srovės variklių tobulinimas
Nuo aštuntojo dešimtmečio, atsiradus naujiems galios puslaidininkiniams įtaisams (pvz., GTR, MOSFET, IGBT, IPM), sparčiai vystantis kompiuterinio valdymo technologijai (MCU, DSP, nauja valdymo teorija) ir sparčiai vystantis didelio našumo retiesiems įtaisams. Žemės nuolatinio magneto medžiagos (pvz., Samaris. Atsiradus kobaltui, NdFeB), bešepetėlis nuolatinės srovės variklis sparčiai vystėsi, o pajėgumas toliau didėjo.
Po to, kai 1978 m. buvo pristatytas mac klasikinis bešepetėlis nuolatinės srovės variklis ir jo vairuotojas, o devintajame dešimtmetyje sukūrus kvadratinės bangos bešepetį variklį ir sinuso bangos bešepetį nuolatinės srovės variklį, variklis be šepetėlių iš tikrųjų pradėjo praktikuoti ir sparčiai vystėsi. .