Какво е DC мотор без четка?

A DC Motors без четки (BLDC Motor: Безчетков двигател с директен ток) е 3-фазен двигател, чието въртене се задвижва от силите на привличане и отблъскване между постоянни магнити и електромагнити. Това е синхронен двигател, който използва мощност с директен ток (DC). Този тип двигател често се нарича 'DC Motor ', тъй като в много приложения той използва четки вместо DC мотор (четен DC двигател или двигател на комутатора). Безчестният DC двигател по същество е постоянен синхронен двигател с магнит, който използва вход за захранване на постоянен ток и използва инвертор, за да го преобразува в трифазно променливотоково захранване с обратна връзка с позицията.

A DC Motor без четка  (BLDC) работи с помощта на ефекта на залата и е съставен от няколко ключови компонента: ротор, статор, постоянен магнит и контролер на двигателя на задвижващия двигател. Роторът разполага с множество стоманени ядра и намотки, прикрепени към вала на ротора. Докато роторът се върти, контролерът използва сензор за ток, за да определи позицията му, което му позволява да регулира посоката и силата на тока, преминаващ през намотките на статора. Този процес ефективно генерира въртящ момент.

Във връзка с електронен контролер на задвижването, който управлява безчетната операция и преобразува доставената DC захранване в променлив ток, BLDC двигателите могат да осигурят производителност, подобна на тази на четките DC двигатели, но без ограниченията на четките, които се износват с течение на времето. Поради това BLDC двигателите често се наричат ​​електронно комутирани (ЕО) двигатели, като ги отличава от традиционните двигатели, които разчитат на механична комутация с четки.

Общ тип двигател

Двигателите могат да бъдат категоризирани въз основа на тяхното захранване (AC или DC) и механизма, който използват за генериране на въртене. По -долу ние предоставяме кратък преглед на характеристиките и приложенията от всеки тип.

Общ тип двигател
DC двигател	Четен постоянен мотор
	DC мотор без четка
	Стъпка мотор
Променлив мотор	Индукционен двигател
	Синхронен двигател

Какво е четен мотор за постоянен ток? Изчерпателно ръководство

Четмените DC двигатели отдавна са основен в света на електротехниката. Известни със своята простота, надеждност и ефективност на разходите, тези двигатели се използват широко в множество приложения, вариращи от домакински уреди до индустриални машини. В тази статия ще предоставим подробен преглед на четките DC двигатели , проучвайки тяхната работа, компоненти, предимства, недостатъци и общи приложения, както и сравнение с техните безчевни колеги.

Разбиране на основите на четките DC Motors

Четканият постоянен ток е вид електрически двигател с директен ток (DC) , който разчита на механични четки, за да достави ток на намотките на двигателя. Основният принцип зад работата на двигателя включва взаимодействието между магнитно поле и електрически ток , генерирайки въртяща сила, известна като въртящ момент.

Как работят четките DC двигатели?

В четен постоянен мотор, електрически ток преминава през набор от намотки (или арматура), разположен на ротора. Тъй като токът протича през намотките, той взаимодейства с магнитното поле, произведено от постоянни магнити или полеви намотки . Това взаимодействие създава сила, която кара арматурата да се върти.

Комутаторът . е ключов компонент в четен DC двигател Това е въртящ се превключвател, който обръща посоката на текущия поток през намотките на арматурата, докато двигателят се завърта. Това гарантира, че арматурата продължава да се върти в същата посока, осигурявайки постоянно движение.

Ключови компоненти на четен постоянен мотор

1. Арматура (ротор) : Въртящата се част на двигателя, която съдържа намотките и взаимодейства с магнитното поле.

2. Комутатор : Механичен превключвател, който гарантира, че текущият поток е обърнат в намотките, докато двигателят се върти.

3. Четки : въглеродни или графитни четки, които поддържат електрически контакт с комутатора, което позволява на тока да се влива в арматурата.

4. Статор : Стационарната част на двигателя, обикновено състояща се от постоянни магнити или електромагнити, които създават магнитното поле.

5. Вал : Централният прът, свързан с арматурата, който предава въртящата се сила към товара.

Четмените DC двигатели остават основна технология в много индустрии поради тяхната простота, надеждност и ефективност на разходите. Въпреки че имат ограничения, като износване на четката и намалена ефективност при високи скорости, техните предимства - като висок начален въртящ момент и лекота на контрол - осигуряват постоянността им в различни приложения. Независимо дали в домакински уреди , или малки роботика , четките DC двигатели предлагат доказано решение за задачи, които изискват умерена мощност и прецизен контрол.

Какво е стъпка мотор? Пълно ръководство

Stepper Motors са вид постоянен ток, известен със способността си да се движат в точни стъпки или стъпки, което ги прави идеални за приложения, които изискват контролирано движение. За разлика от конвенционалните двигатели, които се въртят непрекъснато при захранване, стъпковият двигател разделя пълно въртене на редица дискретни стъпки, всеки от които е точна част от пълното въртене. Тази способност ги прави ценни за широк спектър от приложения в индустрии като роботика, 3D печат , автоматизация и други.

В тази статия ще проучим основите на Stepper Motors , техните работни принципи, видове, предимства, недостатъци, приложения и как те се сравняват с други двигателни технологии.

Как работи стъпковият мотор?

Стъпковият двигател работи на принципа на електромагнетизма. Той има ротор (движещата се част) и статор (стационарната част), подобно на други видове електрически двигатели. Това, което отличава стъпковия двигател, обаче е как статорът зарежда намотките си, за да накара ротора да се завърти в дискретни стъпки.

Основен принцип на работа

Когато токът преминава през бобините на статора, той генерира магнитно поле, което взаимодейства с ротора, което го кара да се върти. Роторът обикновено е изработен от постоянен магнит или магнитен материал и се движи на малки стъпки (стъпки), тъй като токът през всяка намотка се включва и изключва в определена последователност.

Всяка стъпка съответства на малко въртене, обикновено вариращо от 0,9 ° до 1,8 ° на стъпка , въпреки че са възможни други стъпкови ъгли. Чрез енергизиране на различни намотки в точен ред, двигателят е в състояние да постигне фино, контролирано движение.

Стъпка ъгли и прецизност

Разделителната способност на стъпковия двигател се определя от ъгъла на стъпката . Например, стъпков двигател с ъгъл на стъпка 1,8 ° ще завърши едно пълно въртене (360 °) на 200 стъпки. По -малките стъпаловидни ъгли, като 0,9 ° , позволяват още по -фино управление, с 400 стъпки за завършване на пълно въртене. Колкото по -малък е ъгълът на стъпката, толкова по -голяма е точността на движението на двигателя.

Видове стъпкови двигатели

Stepper Motors се предлагат в няколко разновидности, всеки от които е проектиран да отговаря на конкретни приложения. Основните типове са:

1. Постоянен магнит стъпка (PM стъпка)

Постоянният магнит стъпков двигател използва постоянен ротор на магнит и работи по начин, подобен на постоянен ток . Магнитното поле на ротора е привлечено от магнитното поле на статора и стъпките на ротора, за да се приведат в съответствие с всяка захранвана намотка.

• Предимства : Прост дизайн, ниска цена и умерен въртящ момент при ниски скорости.

• Приложения : Основни задачи за позициониране като при принтери или скенери.

2. Променлива нежелание стъпка (VR стъпка)

При променлив нежелателен нежелателен стъпка двигател, роторът е изработен от меко железно ядро, а роторът няма постоянни магнити. Роторът се движи, за да се сведе до минимум нежеланието (съпротивлението) към магнитен поток. Тъй като токът в намотките се превключва, роторът се придвижва към най -магнитната зона, стъпка по стъпка.

• Предимства : По -ефективни при по -високи скорости в сравнение с PM Stepper Motors.

• Приложения : Индустриални приложения, изискващи по -висока скорост и ефективност.

3. Хибриден стъпка мотор

Хибридният стъпков двигател съчетава характеристиките както на постоянен магнит, така и на променливи нежелани двигатели. Той има ротор, който е изработен от постоянни магнити, но също така съдържа меки железни елементи, които подобряват производителността и осигуряват по -добър изход на въртящия момент. Хибридните двигатели предлагат най -доброто от двата свята: висок въртящ момент и прецизен контрол.

• Предимства : по -висока ефективност, повече въртящ момент и по -добри показатели от видовете PM или VR.

• Приложения : Роботика, CNC машини, 3D принтери и системи за автоматизация.

Стъпковите двигатели са основни компоненти в системите, които изискват точно позициониране, контрол на скоростта и въртящ момент при ниски скорости. Със способността си да се движат с точни стъпки, те се отличават в приложения като 3D печат , на , CNC машини и други. Въпреки че имат някои ограничения, като намалена ефективност при по -високи скорости и вибрации при ниски скорости, тяхната надеждност, прецизност и лекота на контрол ги правят задължителни в множество индустрии.

Ако обмисляте стъпка мотор за следващия си проект, важно е да оцените вашите нужди и специфичните предимства и недостатъци, за да определите дали стъпковият двигател е правилният избор за вашето приложение.

Какво е индукционен двигател? Изчерпателен преглед

Индукционният двигател е вид електрически двигател , който работи въз основа на принципа на електромагнитната индукция. Това е един от най-често използваните двигатели в индустриалните и търговските приложения поради неговата простота, издръжливост и ефективност на разходите. В тази статия ще се потопим в принципа на работа на индукционните двигатели, техните видове, предимства, недостатъци и общи приложения, както и сравнение с други типове двигатели.

Как работи индукционният двигател?

Индукционният двигател работи на принципа на електромагнитната индукция , открит от Майкъл Фарадей. По същество, когато проводник е поставен в променящо се магнитно поле, в проводника се индуцира електрически ток. Това е основният принцип зад работата на всички индукционни двигатели.

Ключови компоненти на индукционен двигател

Индукционният двигател обикновено се състои от две основни части:

1. Статор : Стационарната част на двигателя, обикновено изработена от ламинирана стомана, съдържаща бобини, които се захранват с променлив ток (AC) . Статорът генерира въртящо се магнитно поле, когато променлив ток се преминава през намотките.

2. Ротор : Въртящата се част на двигателя, поставена вътре в статора, която може да бъде или ротор на клетка за катерица (най -често) или ранен ротор. Роторът се индуцира да се върти от магнитното поле, произведено от статора.

Основният принцип на работа

• Когато захранването на променлив ток се захранва на статора, тя генерира въртящо се магнитно поле.

• Това въртящо се магнитно поле предизвиква електрически ток в ротора поради електромагнитна индукция.

• Индуцираният ток в ротора генерира собствено магнитно поле, което взаимодейства с магнитното поле на статора.

• В резултат на това взаимодействие роторът започва да се върти, създавайки механичен изход. Роторът трябва винаги да 'Chase ' въртящото се магнитно поле, произведено от статора, поради което се нарича индукционен двигател - защото токът в ротора е 'индуциран ' от магнитното поле, а не директно доставено.

Плъзнете в индукционните двигатели

Уникална характеристика на индукционните двигатели е, че роторът никога не достига същата скорост като магнитното поле в статора. Разликата между скоростта на магнитното поле на статора и действителната скорост на ротора е известна като приплъзване . Плъзгането е необходимо, за да предизвика тока в ротора, което е, което генерира въртящ момент.

Видове индукционни двигатели

Индукционните двигатели се предлагат в два основни типа:

1. Индукционен двигател за клетка за клетка

Това е най -често използваният тип индукционен двигател. Роторът се състои от ламинирана стомана с проводящи пръти, подредени в затворен контур. Роторът прилича на клетка за катеричка и поради тази конструкция е проста, здрава и надеждна.

• Предимства :

• Висока надеждност и издръжливост.

• Ниска цена и поддръжка.

• Проста конструкция.

• Приложения : Използвани в повечето индустриални и търговски приложения, включително компресори на , вентилаторите на , помпените и конвейери.

2. Индукционен двигател на ранен ротор

При този тип роторът се състои от намотки (вместо късо съединени пръти) и е свързан с външно съпротивление. Това позволява повече контрол върху скоростта и въртящия момент на двигателя, което го прави полезен в определени специфични приложения.

• Предимства :

• Позволява да се добави външно съпротивление за контролиране на скоростта и въртящия момент.

• По -добре стартиращ въртящ момент.

• Приложения : Използва се в приложения, изискващи висок начален въртящ момент или където е необходим променлив контрол на скоростта, като на кранове , асансьори и големи машини.

Какво е синхронен двигател? Подробен преглед

Синхронен двигател е вид променлив мотор , който работи с постоянна скорост, наречен синхронна скорост, независимо от товара на двигателя. Това означава, че роторът на двигателя се върти със същата скорост като въртящото се магнитно поле, произведено от статора. За разлика от други двигатели, като индукционни двигатели, синхронният двигател изисква да стартира външен механизъм, но може да поддържа синхронна скорост, след като работи.

В тази статия ще проучим принципа на работа на синхронните двигатели, техните видове, предимства, недостатъци, приложения и как те се различават от другите типове двигатели като индукционни двигатели.

Как работи синхронният двигател?

Основната работа на синхронен двигател включва взаимодействието между въртящото се магнитно поле, произведено от статора и магнитното поле, създадено от ротора. Роторът, за разлика от индукционните двигатели, обикновено е оборудван с постоянни магнити или електромагнити , захранвани от директен ток (DC).

Ключови компоненти на синхронен двигател

Типичният синхронен двигател се състои от два основни компонента:

1. Статор : Стационарната част на двигателя, която обикновено се състои от намотки , които се захранват от захранване на променлив ток . Статорът генерира въртящо се магнитно поле, когато променлив ток тече през намотките.

2. Ротор : Въртящата се част на двигателя, която може да бъде или постоянен магнит или електромагнитен ротор, захранван от DC захранване . Магнитното поле на ротора се заключва с въртящото се магнитно поле на статора, което води до завъртане на ротора със синхронна скорост.

Основният принцип на работа

1. Когато захранването на променлив ток се прилага към намотките на статора, се генерира въртящо се магнитно поле .

2. Роторът със своето магнитно поле се заключва в това въртящо се магнитно поле, което означава, че роторът следва магнитното поле на статора.

3. Докато магнитните полета си взаимодействат, роторът се синхронизира с въртящото се поле на статора и двете се въртят със същата скорост. Ето защо се нарича синхронен двигател - роторът работи в синхрон с честотата на захранването на променлив ток.

Тъй като скоростта на ротора съвпада с магнитното поле на статора, синхронните двигатели работят с фиксирана скорост, определена от честотата на захранването на променлив ток и броя на полюсите в двигателя.

Видове синхронни двигатели

Синхронните двигатели се предлагат в няколко различни конфигурации, в зависимост от дизайна на ротора и приложението.

1. Постоянен магнитен синхронен двигател (PMSM)

В постоянен синхронен двигател с магнит роторът е оборудван с постоянни магнити, които осигуряват магнитното поле за синхронизация с въртящото се магнитно поле на статора.

• Предимства : Висока ефективност, компактен дизайн и висока плътност на въртящия момент.

• Приложения : Използва се в приложения, при които е необходим прецизен контрол на скоростта, като електрически превозни средства и машини с висока точност.

2. Синхронен мотор на ранен ротор

Синхронен мотор на ротор на раната използва ротор, който е ранен с медни намотки, които се зареждат с захранване с постоянен ток чрез хлъзгави пръстени. Намотките на ротора произвеждат магнитното поле, необходимо за синхронизация със статора.

• Предимства : По -здрави от постоянните магнитни двигатели и способни да издържат на по -високи нива на мощност.

• Приложения : Използва се в големи индустриални системи, където са необходими висока мощност и въртящ момент, като генератори и електроцентрали.

3. Хистерезис синхронен двигател

Синхронен мотор на хистерезис използва ротор с магнитни материали, които проявяват хистерезис (изоставането между магнетизацията и приложеното поле). Този тип двигател е известен със своята гладка и тиха работа.

• Предимства : Изключително ниска вибрация и шум.

• Приложения : Общи в часовници , Синхронизиращи устройства и други приложения с ниска въртене, където се изисква плавна работа.

Синхронните двигатели са мощни, ефективни и прецизни машини, които предлагат постоянна работа в приложения, изискващи постоянна и коефициента на мощност корекция на скоростта . Те са особено полезни в големите индустриални системи, производство на електроенергия и приложения, където прецизната синхронизация е от решаващо значение. Въпреки това, тяхната сложност, по -високата първоначална цена и нуждата от външни начални механизми ги правят по -малко подходящи за определени приложения в сравнение с други типове двигатели като индукционни двигатели.

Местотечен механизъм за безчетков постоянен ток

DC Motors без четки работят с два основни компонента: ротор, който съдържа постоянни магнити и статор, оборудван с медни намотки, които стават електромагнити, когато токът тече през тях.

Тези двигатели са класифицирани в два вида: inrunner (вътрешни двигатели на ротора) и Outrunner (външни двигатели на ротора). В Inrunner Motors статорът е разположен външно, докато роторът се върти вътре. И обратно, в Outrunner Motors, роторът се върти извън статора. Когато токът се доставя към намотките на статора, те генерират електромагнит с ясно изразени северни и южни полюси. Когато полярността на този електромагнит се приведе в съответствие с тази на лицевия постоянен магнит, подобни стълбове се отблъскват взаимно, което води до въртене на ротора. Ако обаче токът остане постоянен в тази конфигурация, роторът ще се върти за момент и след това ще спре, когато противниковите електромагнити и постоянните магнити се подравняват. За да се поддържа непрекъснато въртене, токът се доставя като трифазен сигнал, който редовно променя полярността на електромагнита.

Скоростта на въртене на двигателя съответства на честотата на трифазния сигнал. Следователно, за да се постигне по -бързо въртене, човек може да увеличи честотата на сигнала. В контекста на превозно средство за дистанционно управление, ускоряването на превозното средство чрез увеличаване на дросела ефективно инструктира контролера да повиши честотата на превключване.

Как работи DC Motor без четка?

A DC Motor без четка , често наричан синхронен двигател с постоянен магнит, е електрически мотор, известен със своя висок ефективност, компактен размер, нисък шум и дълъг живот. Той намира обширни приложения както в индустриалното производство, така и в потребителските продукти.

Работата на безчетка DC двигател се основава на взаимодействието между електричество и магнетизъм. Той съдържа компоненти като постоянни магнити, ротор, статор и електронен контролер на скоростта. Постоянните магнити служат като основен източник на магнитното поле в двигателя, обикновено използвайки редки земни материали. Когато двигателят се захранва, тези постоянни магнити създават стабилно магнитно поле, което взаимодейства с тока, който тече в двигателя, генерирайки магнитно поле на ротора.

Роторът на a DC Motor без четка  е въртящият се компонент и е съставен от няколко постоянни магнита. Магнитното му поле взаимодейства с магнитното поле на статора, което го кара да се върти. Статорът, от друга страна, е неподвижната част на двигателя, състояща се от медни намотки и железни ядра. Когато токът преминава през бобините на статора, той генерира различно магнитно поле. Според закона на Електромагнитната индукция на Фарадей, това магнитно поле влияе на ротора, произвеждайки въртящ се въртящ момент.

Електронният контролер на скоростта (ESC) управлява работното състояние на двигателя и регулира скоростта му, като контролира тока, доставен към двигателя. ESC регулира различни параметри, включително ширината на импулса, напрежението и тока, за да контролира работата на двигателя.

По време на работа токът преминава през статора и ротора, създавайки електромагнитна сила, която взаимодейства с магнитното поле на постоянните магнити. В резултат на това двигателят се върти в съответствие с командите от електронния контролер на скоростта, произвеждайки механична работа, която задвижва свързаното оборудване или машини.

В обобщение, The DC Motor без четки  работи на принципа на електрически и магнитни взаимодействия, които произвеждат въртящ се въртящ момент между въртящите се постоянни магнити и бобините на статора. Това взаимодействие задвижва въртенето на двигателя и превръща електрическата енергия в механична енергия, което му позволява да извършва работа.

Контрол на безчетков постоянен мотор

За да активирате a DC Motor без четки  За да се върти, е от съществено значение да се контролира посоката и времето на тока, преминаващ през намотките му. Диаграмата по -долу илюстрира статора (бобините) и ротора (постоянни магнити) на BLDC двигател, който разполага с три намотки, обозначени с U, V и W, разположени на разстояние 120 °. Работата на двигателя се задвижва чрез управление на фазите и токовете в тези намотки. Токът протича последователно през фаза U, след това фаза V и накрая фаза W. Въртенето се поддържа чрез непрекъснато превключване на магнитния поток, което кара постоянните магнити да следват въртящото се магнитно поле, генерирано от намотките. По същество, енергизацията на намотки U, V и W трябва да се редува постоянно, за да се запази полученият магнитен поток в движение, като по този начин създава въртящо се магнитно поле, което непрекъснато привлича магнитите на ротора.

Понастоящем има три основни метода на двигателя без четка:

1. Контрол на трапецовидната вълна

Контролът на трапецовидната вълна, обикновено наричан 120 ° контрол или 6-стъпала контрола на комутацията, е един от най-лесните методи за контрол на безчетните DC (BLDC) двигатели. Тази техника включва прилагане на токове на квадратна вълна към двигателните фази, които се синхронизират с трапецовидната извивка на бек-EMF на BLDC двигателя, за да се постигне оптимално генериране на въртящ момент. BLDC контрола на стълбата е добре подходящ за различни дизайни на системата за управление на двигателя в многобройни приложения, включително домакински уреди, хладилни компресори, HVAC вентилатори, кондензатори, промишлени задвижвания, помпи и роботика.

Методът за контрол на квадратната вълна предлага няколко предимства, включително лесен алгоритъм за управление и ниски хардуерни разходи, което позволява по -високи скорости на двигателя с помощта на стандартен контролер на производителност. Въпреки това, той също има недостатъци, като значителни колебания на въртящия момент, известно ниво на текущ шум и ефективност, което не достига максималния си потенциал. Контролът на трапецовидната вълна е особено подходящ за приложения, при които не се изисква висока ротационна производителност. Този метод използва сензор за Хол или алгоритъм за неиндуктивна оценка, за да определи позицията на ротора и изпълнява шест комутации (една на всеки 60 °) в рамките на 360 ° електрически цикъл въз основа на тази позиция. Всяка комутация генерира сила в определена посока, което води до ефективна точност на позицията от 60 ° в електрически план. Името 'контрола на трапецовидната вълна ' идва от факта, че фазовият ток форма на вълната прилича на трапецовидна форма.

2. Контрол на синусовата вълна

Методът за контрол на синусовата вълна използва модулация на ширината на импулса на космическия вектор (SVPWM), за да произведе трифазно напрежение на синусовия вълна, като съответният ток също е синусоида. За разлика от контрола на квадратната вълна, този подход не включва дискретни етапи на комутация; Вместо това се третира така, сякаш във всеки електрически цикъл възниква безкраен брой комутации.

Ясно е, че контролът на синусоидите предлага предимства пред контрола на квадратните вълни, включително намалените колебания на въртящия момент и по -малкото текущи хармоници, което води до по -изискано изживяване на контрола. Въпреки това, той изисква малко по -усъвършенствана производителност от контролера в сравнение с контрола на квадратната вълна и все още не постига максимална двигателна ефективност.

3. Полето ориентирано управление (FOC)

Полево ориентирано управление (FOC), наричано още VECTOR CONTROL (VC), е един от най-ефективните методи за ефективно управление Безчеткови DC двигатели  (BLDC) и постоянни магнитни синхронни двигатели (PMSM). Докато контролът на синусоида управлява вектора на напрежението и косвено контролира текущата величина, той няма възможност да контролира посоката на тока.

Методът на FOC Control може да се разглежда като подобрена версия на контрола на синусовата вълна, тъй като позволява контрола на текущия вектор, ефективно управление на векторното управление на магнитното поле на статора на двигателя. Като контролира посоката на магнитното поле на статора, той гарантира, че магнитните полета на статора и ротора остават под ъгъл 90 ° по всяко време, което увеличава максимално изхода на въртящия момент за даден ток.

4. Без сензори контрол

За разлика от конвенционалните методи за управление на двигателя, които разчитат на сензори, без сензора управление позволява на двигателя да работи без сензори като сензори или енкодери на Hall. Този подход използва данните за тока и напрежението на двигателя, за да установи позицията на ротора. След това скоростта на двигателя се изчислява въз основа на промените в положението на ротора, като се използва тази информация за ефективно регулиране на скоростта на двигателя.

Основното предимство на контрола без сензори е, че той елиминира нуждата от сензори, което позволява надеждна работа в предизвикателна среда. Освен това е рентабилен, изисква само три пина и заема минимално пространство. Освен това, отсъствието на сензори на Хол повишава живота и надеждността на системата, тъй като няма компоненти, които могат да бъдат повредени. Забележителен недостатък обаче е, че той не осигурява безпроблемно стартиране. При ниски скорости или когато роторът е неподвижен, задната електромоторна сила е недостатъчна, което затруднява откриването на нулевата точка на кръстосване.

DC четка срещу безчевни двигатели

Прилики между DC четка и безчеткови двигатели

DC Motors без четки и четки DC Motors споделят определени общи характеристики и оперативни принципи:

Както безчетките, така и четките DC двигатели имат подобна структура, включваща статор и ротор. Статорът произвежда магнитно поле, докато роторът генерира въртящ момент чрез взаимодействието си с това магнитно поле, като ефективно превръща електрическата енергия в механична енергия.

И двете DC Motors без четки и четки DC двигатели изискват DC захранване, за да осигурят електрическа енергия, тъй като тяхната работа разчита на директен ток.

И двата типа двигатели могат да регулират скоростта и въртящия момент, като променят входното напрежение или ток, което позволява гъвкавост и контрол при различни сценарии на приложение.

Разлики между четка и безчетка DC двигатели

Докато е четка и DC Motors без четки споделят определени прилики, те също показват значителни разлики по отношение на производителността и предимствата. Четмените DC двигатели използват четки, за да пътуват на посоката на двигателя, което позволява въртене. За разлика от това, безчетните двигатели използват електронен контрол, за да заменят процеса на механична комутация.

Тип на DC Motry без четки

Besfoc BLDC тип мотор

Има много видове безчетки DC мотор, продавани от Jkongmotor, а разбирането на характеристиките и използването на различни видове стъпкови двигатели ще ви помогне да решите кой тип е най -подходящ за вас.

1. Стандартен BLDC двигател (вътрешен ротор)

Besfoc доставя NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 Рамка и метричен размер 36 мм - 130 мм стандартен DC двигател без четка. Двигателите (вътрешен ротор) включват 3 -фазен 12V/24V/36V/48V/72V/110V ниско напрежение и 310V електрически двигатели с високо напрежение с диапазон на мощност от 10W - 3500W и скорост на скоростта от 10rpm - 10000rpm. Интегрираните сензори за зала могат да се използват в приложения, които изискват прецизна обратна връзка и скорост. Въпреки че стандартните опции предлагат отлична надеждност и висока производителност, повечето от нашите двигатели също могат да бъдат персонализирани да работят с различни напрежения, мощности, скорости и др. Персонализиран тип вал/дължина и монтажни фланци се предлагат при поискване.

2. Главен BLDC мотор

Движеният двигател без четка е двигател с вградена скоростна кутия (включително скоростна кутия Spur, скоростна кутия за червеи и планетарна скоростна кутия). Зъбните колела са свързани към задвижващия вал на двигателя. Тази снимка показва как скоростната кутия е настанена в корпуса на двигателя.

Скоростните кутии играят решаваща роля за понижаване на скоростта на безчетните DC двигатели, като същевременно подобряват изходния въртящ момент. Обикновено безчетните DC двигатели работят ефективно при скорости от 2000 до 3000 об / мин. Например, когато се сдвоява с скоростна кутия, която има коефициент на предаване 20: 1, скоростта на двигателя може да бъде намалена до около 100 до 150 об / мин, което води до двадесет пъти увеличение на въртящия момент.

Освен това, интегрирането на двигателя и скоростната кутия в рамките на един корпус свежда до минимум външните размери на Geated Brhotless DC Motors, оптимизирайки използването на наличното машинно пространство.

3. Мотор на външен ротор BLDC мотор

Последните напредък в технологиите водят до разработването на по -мощно безжично оборудване и инструменти за захранване на открито. Забележителна иновация в електроинструментите е външният дизайн на двигателя без четка.

Външен ротор DC Motors без четки или външно задвижвани двигатели без четки разполагат с дизайн, който включва ротора отвън, което позволява по -плавна работа. Тези двигатели могат да постигнат по-висок въртящ момент от вътрешните дизайни на роторите с подобен размер. Повишената инерция, осигурена от външни роторни двигатели, ги прави особено подходящи за приложения, които изискват ниска шум и постоянна работа при по-ниски скорости.

Във външен двигател на ротора роторът е разположен отвън, докато статорът е разположен вътре в двигателя.

Външен ротор DC Motors без четки обикновено са по-къси от техните колеги от вътрешно-ротора, предлагайки рентабилно решение. В този дизайн постоянните магнити се прикрепят към корпус на ротора, който се върти около вътрешен статор с намотки. Поради по-високата инерция на ротора, моторите на външния ротор изпитват по-ниска пулсация на въртящия момент в сравнение с вътрешните роторни двигатели.

4. Интегриран BLDC мотор

Интегрираните безчеткови двигатели са напреднали мехатронни продукти, предназначени за използване в индустриални системи за автоматизация и управление. Тези двигатели са оборудвани със специализиран, високоефективен чип за шофьор на DC без четки, осигуряващи множество предимства, включително висока интеграция, компактен размер, пълна защита, пряко окабеляване и подобрена надеждност. Тази серия предлага набор от интегрирани двигатели с мощностни изходи от 100 до 400W. Освен това, вграденият драйвер използва авангардна PWM технология, което позволява на безчетния двигател да работи с високи скорости с минимална вибрация, нисък шум, отлична стабилност и висока надеждност. Интегрираните двигатели също разполагат с дизайн на пространство, който опростява окабеляването и намалява разходите в сравнение с традиционните отделни компоненти на двигателя и задвижването.

Как да изберете четка за шофьор на DC DC

1. Избор на подходящ мотор без четка

Започнете с избора на a DC двигател без четка  въз основа на електрическите му параметри. Важно е да се определят ключови спецификации като желания диапазон на скоростта, въртящ момент, номинално напрежение и номинален въртящ момент, преди да изберете подходящия двигател без четка. Обикновено номиналната скорост на безчетковите двигатели е около 3000 об / мин, с препоръчителна работна скорост от поне 200 об / мин. Ако е необходима продължителна работа при по -ниски скорости, помислете да използвате скоростна кутия, за да намалите скоростта, като същевременно увеличите въртящия момент.

След това изберете a DC двигател без четка  според механичните му размери. Уверете се, че размерите на монтажа на двигателя, размерите на изходния вал и общия размер са съвместими с вашето оборудване. Ние предлагаме опции за персонализиране за безчетки с четки в различни размери въз основа на изискванията на клиента.

2. Избор на правилния шофьор без четка

Изберете съответния драйвер въз основа на електрическите параметри на безчетния двигател. Когато избирате драйвер, потвърдете, че номиналната мощност и напрежението на двигателя попадат в допустимия диапазон на водача, за да се гарантира съвместимост. Нашата гама от безчеткови драйвери включва модели с ниско напрежение (12-60 VDC) и модели с високо напрежение (110/220 VAC), пригодени съответно за двигатели с ниско напрежение и високо напрежение. Важно е да не смесвате тези два вида.

Освен това, помислете за размера на инсталацията и изискванията за разсейване на топлината на водача, за да се уверите, че работи ефективно в средата си.

Предимства и недостатъци на DC Motors без четки

Предимства

DC Motors без четки (BLDC) предлагат няколко предимства в сравнение с други типове двигатели, включително компактен размер, висока мощност на изхода, ниска вибрация, минимален шум и разширен живот на обслужването. Ето някои ключови предимства на BLDC Motors:

1. Ефективност : BLDC двигателите могат непрекъснато да управляват максималния въртящ момент, за разлика от четките двигатели, които постигат върхов въртящ момент само в конкретни точки по време на въртене. Следователно, по -малките BLDC двигатели могат да генерират значителна мощност без нужда от по -големи магнити.

2. Контролируемост : Тези двигатели могат да бъдат точно контролирани чрез механизми за обратна връзка, което позволява точен въртящ момент и доставка на скорост. Тази прецизност повишава енергийната ефективност, намалява производството на топлина и удължава живота на батерията в приложения, управлявани от батерията.

3. Дълголетие и намаляване на шума : Без четки за износване, BLDC двигателите имат по -дълъг живот и произвеждат по -нисък електрически шум. За разлика от тях, четките двигатели създават искри по време на контакт между четките и комутатора, което води до електрически шум, което прави BLDC двигатели за предпочитане в чувствителни към шума приложения.

Допълнителните предимства включват:

• По -висока ефективност и плътност на мощността в сравнение с индукционните двигатели (приблизително 35% намаляване на обема и теглото за същата продукция).

• Дълъг служебен живот и тиха операция поради прецизни лагери на топка.

• Широка скорост на скоростта и пълен моторен мотор поради линейна крива на въртящия момент.

• Намалени емисии на електрически смущения.

• Механична взаимозаменяемост със стъпкови двигатели, намаляване на разходите за строителство и увеличаване на разнообразието на компонентите.

Недостатъци

Въпреки предимствата си, безчетните двигатели имат някои недостатъци. Усъвършенстваната електроника, необходима за безчеткови задвижвания, води до по -високи общи разходи в сравнение с четките двигатели.

Методът, ориентиран към полето (FOC), който позволява прецизен контрол на размера и посоката на магнитното поле, осигурява стабилен въртящ момент, нисък шум, висока ефективност и бърз динамичен отговор. Той обаче идва с високи хардуерни разходи, строги изисквания за производителност на контролера и необходимостта от параметрите на двигателя да бъдат тясно съчетани.

Друг недостатък е, че безчетните двигатели могат да изпитат трептене при стартиране поради индуктивна реактивност, което води до по -малко плавна работа в сравнение с черешените двигатели.

Освен това, DC Motors без четки изискват специализирани знания и оборудване за поддръжка и ремонт, което ги прави по -малко достъпни за средните потребители.

Използване и приложения на DC Motors без четки

DC Motors без четки (BLDC) се използват широко в различни индустрии, включително индустриална автоматизация, автомобилна, медицинско оборудване и изкуствен интелект, поради тяхното дълголетие, нисък шум и висок въртящ момент.

1. Индустриална автоматизация

В индустриалната автоматизация, DC Motors без четки са от решаващо значение за приложения като серво двигатели, CNC машинни инструменти и роботика. Те служат като задействащи механизми, които контролират движенията на индустриалните роботи за задачи като рисуване, сглобяване на продукти и заваряване. Тези приложения изискват високоточни двигатели с висока ефективност, които BLDC двигателите са добре оборудвани да осигурят.

2. Електрически превозни средства

DC Motors без четки са значително приложение на електрическите превозни средства, особено служещи като задвижващи двигатели. Те са особено решаващи при функционалните замествания, които изискват прецизен контрол и в области, където компонентите често се използват, което налага дълготрайна производителност. След системите за управление на волана климатичните двигатели на компресорите представляват основно приложение за тези двигатели. Освен това, Traction Motors за електрически превозни средства (EVs) също представляват обещаваща възможност за безчеткови DC двигатели. Като се има предвид, че тези системи работят на ограничена мощност на батерията, е от съществено значение двигателите да бъдат както ефективни, така и компактни, за да се съобразят с строгите ограничения на пространството.

Тъй като електрическите превозни средства налагат двигатели, които са ефективни, надеждни и леки, за да доставят мощност, безчетните DC двигатели, които притежават тези качества, се използват широко в техните задвижващи системи.

3. Аерокосмически и дронове

В аерокосмическия сектор, DC Motors без четки са сред най -често използваните електрически двигатели поради изключителната им производителност, което е от решаващо значение за тези приложения. Съвременната аерокосмическа технология разчита на мощни и ефективни безчетни DC двигатели за различни спомагателни системи в рамките на самолетите. Тези двигатели се използват за контрол на полетните повърхности и захранващи системи в кабината, като горивни помпи, помпи за налягане на въздуха, системи за захранване, генератори и оборудване за разпределение на захранването. Изключителната производителност и високата ефективност на безчетните DC двигатели в тези роли допринасят за прецизния контрол на полетните повърхности, като гарантират стабилността и безопасността на самолетите.

В дроновата технология, DC Motors без четки се използват за контрол на различни системи, включително системи за смущения, комуникационни системи и камери. Тези двигатели ефективно се справят с предизвикателствата на високото натоварване и бързата реакция, като осигуряват висока мощност на изхода и бърза реакция, за да гарантират надеждността и работата на дроновете.

4. Медицинско оборудване

DC Motors без четки също са широко използвани в медицинско оборудване, включително устройства като изкуствени сърца и кръвни помпи. Тези приложения изискват двигатели, които са с висока точност, надеждни и леки, всички от които са характеристики, които могат да осигурят DC Motors без четка.

Като високоефективен, нисък и дълготраен двигател, DC Motors без четки се използват широко в сектора на медицинското оборудване. Тяхната интеграция в устройства като медицински аспиратори, инфузионни помпи и хирургични легла подобри стабилността, точността и надеждността на тези машини, като допринася значително за напредъка в медицинските технологии.

5. Умен дом

В рамките на интелигентни домашни системи, DC Motors без четки се използват в различни уреди, включително циркулиращи вентилатори, овлажнители, обезвлажнители, освежители за въздух, вентилатори за отопление и охлаждане, сушилни за ръце, умни брави и електрически врати и прозорци. Преминаването от индукционните двигатели към безчетните DC двигатели и съответните им контролери в домакинските уреди по -добре удовлетворява нуждите за енергийна ефективност, устойчивост на околната среда, усъвършенствана интелигентност, нисък шум и комфорт на потребителите.

DC Motors без четки се използват дълго време в потребителската електроника, включително перални, климатични системи и прахосмукачки. Съвсем наскоро те откриха приложения в феновете, където високата им ефективност значително понижи потреблението на електроенергия.

В обобщение, практическите употреби на DC Motors без четки са разпространени в ежедневието. DC Motors без четки (BLDC) са ефективни, издръжливи и универсални, обслужващи широк спектър от приложения в различни индустрии. Техният дизайн, различни видове и приложения ги позиционират като основни компоненти в съвременната технология и автоматизация.