Co je to bezkartáčový DC motor?

A Beztáčkové DC motory (motor BLDC: motor s přímým proudem bez kartáčovače) je 3fázový motor, jehož rotace je poháněna silami přitažlivosti a odpuzováním mezi permanentními magnety a elektromagnety. Je to synchronní motor, který používá napájení přímého proudu (DC). Tento typ motoru se často nazývá „bezkartáčový DC motor “, protože v mnoha aplikacích používá kartáče namísto stejnosměrného motoru (kartáčovaný DC motor nebo motor komutátoru). Motor bezmahředního DC je v podstatě permanentním magnetovým synchronním motorem, který používá vstup DC napájení a používá střídač k převodu do třífázového střídavého napájení se zpětnou vazbou polohy.

A Kartáčový DC motor  (BLDC) pracuje s využitím efektu Hall a je tvořen několika klíčovými komponenty: rotor, stator, permanentní magnet a řídicí jednotka motoru pohonu. Rotor má více ocelových jader a vinutí připojených k hřídeli rotoru. Když se rotor otáčí, regulátor používá k určení jeho polohy proudový senzor, což mu umožňuje upravit směr a sílu proudu protékajícího vinutím statoru. Tento proces účinně generuje točivý moment.

Ve spojení s elektronickým ovladačem pohonu, který spravuje bezkartáčovou operaci a převádí dodaný DC napájení na napájení střídavého proudu, mohou motory BLDC poskytovat výkon podobný výkonu kartáčovaných DC motorů, ale bez omezení kartáčů, které se časem opotřebovávají. Z tohoto důvodu jsou motory BLDC často označovány jako elektronicky dojíždějící (EC) motory a odlišují je od tradičních motorů, které se spoléhají na mechanickou komutaci s kartáči.

Běžný typ motoru

Motory lze kategorizovat na základě jejich napájení (buď AC nebo DC) a mechanismu, který používají pro generování rotace. Níže uvádíme stručný přehled charakteristik a aplikací každého typu.

Běžný typ motoru
DC motor	Kartáčovaný DC motor
	Breatherless DC Motor
	Krokový motor
AC Motor	Indukční motor
	Synchronní motor

Co je kartáčovaný DC motor? Komplexní průvodce

Kartáčované DC motory jsou již dlouho základem ve světě elektrotechniky. Tyto motory jsou známé pro svou jednoduchost, spolehlivost a efektivitu náklady a jsou široce používány v mnoha aplikacích od domácích spotřebičů po průmyslové stroje. V tomto článku poskytneme podrobný přehled o kartáčovaných motorech DC , zkoumání jejich provozu, komponent, výhod, nevýhod a běžných použití, jakož i srovnání s jejich bezkalátovými protějšky.

Pochopení základů kartáčovaných DC motorů

Kartáčovaný DC motor je typ elektrického motoru přímého proudu (DC), který se spoléhá na mechanické kartáče a dodává proud do vinutí motoru. Základní princip provozu motoru zahrnuje interakci mezi magnetickým polem a elektrickým proudem , generující rotační sílu známou jako točivý moment.

Jak fungují kartáčované DC motory?

V kartáčovaném DC motoru protéká elektrický proud sadou vinutí (nebo kotvy) umístěných na rotoru. Jak proud protéká vinutím, interaguje s magnetickým polem produkovaným permanentními magnety nebo polními cívkami . Tato interakce vytváří sílu, která způsobuje otáčení kotvy.

Komutator . je klíčovou součástí v kartáčovaném DC motoru Jedná se o rotující spínač, který při otáčení motoru obrací směr proudového průtoku přes kotviště. Tím je zajištěno, že armatura se stále otáčí stejným směrem a poskytuje konzistentní pohyb.

Klíčové komponenty kartáčovaného DC motoru

1. Atmatura (rotor) : Rotující část motoru, která obsahuje vinutí a interaguje s magnetickým polem.

2. Komutator : Mechanický spínač, který zajišťuje, že proudový tok je ve vinutí obrácen, jak se motoru otáčí.

3. Kartáče : kartáče uhlíku nebo grafitu, které udržují elektrický kontakt s komutátorem, což umožňuje proudění proudu do kotvy.

4. Stator : Stacionární část motoru, obvykle sestávající z permanentních magnetů nebo elektromagnetů, které vytvářejí magnetické pole.

5. Hřídel : Centrální tyč připojená k armatuře, která přenáší rotační sílu k zatížení.

Kartáčované DC motory zůstávají v mnoha průmyslových odvětvích kvůli jejich jednoduchosti, spolehlivosti a efektivitě nákladové efektivity. I když mají omezení, jako je opotřebení štětce a snížená účinnost při vysokých rychlostech, jejich výhody - jako je vysoký počáteční točivý moment a snadnost kontroly - si udržují jejich trvalý význam v různých aplikacích. Ať už v domácích zařízeních , , elektrické nářadí nebo malé robotice , kartáčované DC motory nabízejí prokázané řešení pro úkoly, které vyžadují mírnou energii a přesnou kontrolu.

Co je to krokový motor? Kompletní průvodce

Stepper Motors jsou typem DC motoru známého pro jejich schopnost pohybovat se v přesných krocích nebo přírůstcích, což z nich činí ideální pro aplikace, které vyžadují kontrolovaný pohyb. Na rozdíl od konvenčních motorů, které se při napájení otáčí nepřetržitě, krokový motor dělí plnou rotaci do řady diskrétních kroků, z nichž každá je přesná zlomek úplné rotace. Díky této schopnosti jsou cenné pro širokou škálu aplikací v průmyslových odvětvích, jako je robotika, 3D tisk , automatizace a další.

V tomto článku prozkoumáme základy krokových motorů , jejich pracovních principů, typů, výhod, nevýhod, aplikací a toho, jak se srovnávají s jinými motorickými technologiemi.

Jak funguje krokový motor?

Na principu elektromagnetismu pracuje krokový motor. Má rotor (pohyblivá část) a stator (stacionární část), podobný jiným typům elektrických motorů. To, co odlišuje krokový motor, je však to, jak stator povzbuzuje své cívky, aby se rotor otočil v diskrétních krocích.

Základní pracovní princip

Když proud proudí skrz cívky statoru, generuje magnetické pole, které interaguje s rotorem, což způsobí, že se otáčí. Rotor je obvykle vyroben z permanentního magnetu nebo magnetického materiálu a pohybuje se v malých přírůstcích (krocích), protože proud přes každou cívku je zapnut a vypínán v konkrétní sekvenci.

Každý krok odpovídá malé rotaci, obvykle v rozmezí od 0,9 ° do 1,8 ° za krok , i když jsou možné i jiné krokové úhly. Energizací různých cívek v přesném pořadí je motor schopen dosáhnout jemného a kontrolovaného pohybu.

Úhly kroku a přesnost

Rozlišení krokového motoru je definováno úhlem kroku . Například krokový motor s úhlem kroku 1,8 ° dokončí jednu plnou rotaci (360 °) ve 200 krocích. Menší úhly kroku, jako je 0,9 ° , umožňují ještě jemnější kontrolu, se 400 kroky k dokončení plné rotace. Čím menší je úhel kroku, tím větší je přesnost pohybu motoru.

Typy krokových motorů

Krokové motory přicházejí v několika odrůdách, z nichž každá je navržena tak, aby vyhovovala konkrétním aplikacím. Hlavní typy jsou:

1.

Trvalý krokový motor magnetu používá rotor permanentního magnetu a pracuje podobným způsobem jako DC motor . Magnetické pole rotoru je přitahováno magnetické pole statoru a rotorové kroky k vyrovnání s každou energizovanou cívkou.

• Výhody : Jednoduchý design, nízké náklady a mírný točivý moment při nízkých rychlostech.

• Aplikace : Základní úkoly polohy jako v tiskárnách nebo skenerech.

2.. Variabilní neochota krok (VR Stepper)

U variabilní neochoty krokového motoru je rotor vyroben z měkkého železa a rotor nemá trvalé magnety. Rotor se pohybuje, aby minimalizoval neochotu (odpor) k magnetickému toku. Když je proud ve cívkách přepnut, rotor se pohybuje směrem k nejgnější oblasti, krok za krokem.

• Výhody : Efektivnější při vyšších rychlostech ve srovnání s PM krokovými motory.

• Aplikace : průmyslové aplikace vyžadující vyšší rychlost a účinnost.

3. hybridní krokový motor

Hybridní krokový motor kombinuje rysy jak permanentního magnetu, tak variabilní neochoty kroků. Má rotor, který je vyroben z permanentních magnetů, ale také obsahuje měkké železné prvky, které zlepšují výkon a poskytují lepší výstup točivého momentu. Hybridní motory nabízejí to nejlepší z obou světů: vysoký točivý moment a přesná kontrola.

• Výhody : vyšší účinnost, více točivého momentu a lepší výkon než typy PM nebo VR.

• Aplikace : Robotika, CNC stroje, 3D tiskárny a automatizační systémy.

Krokové motory jsou základními součástmi v systémech, které vyžadují přesné polohování, kontrolu rychlosti a točivý moment při nízkých rychlostech. S jejich schopností pohybovat se přesná přírůstky vynikají v aplikacích, jako jsou 3D tisk , robotiky , CNC strojů a další. Přestože mají určitá omezení, jako je snížená účinnost při vyšších rychlostech a vibracích při nízkých rychlostech, jejich spolehlivost, přesnost a snadnost kontroly jsou v mnoha průmyslových odvětvích nepostradatelnými.

Pokud uvažujete o krokového motoru pro váš další projekt, je důležité posoudit vaše potřeby a konkrétní výhody a nevýhody, abyste určili, zda je pro vaši aplikaci správnou volbou krokového motoru.

Co je to indukční motor? Komplexní přehled

Indukční motor je typ elektrického motoru , který pracuje na základě principu elektromagnetické indukce. Je to jeden z nejčastěji používaných motorů v průmyslových a komerčních aplikacích kvůli jeho jednoduchosti, trvanlivosti a nákladové efektivitě. V tomto článku se ponoříme do pracovní principu indukčních motorů, jejich typů, výhod, nevýhod a běžných aplikací, jakož i srovnání s jinými typy motorů.

Jak funguje indukční motor?

Indukční motor pracuje na principu elektromagnetické indukce , objevený Michaelem Faradayem. V podstatě, když je vodič umístěn do měnícího se magnetického pole, je ve vodiči indukován elektrický proud. Toto je základní princip provozu všech indukčních motorů.

Klíčové komponenty indukčního motoru

Indukční motor se obvykle skládá ze dvou hlavních částí:

1. Stator : Stacionární část motoru, obvykle vyrobená z laminované oceli, obsahující cívky, které jsou pod napětím střídavým proudem (AC) . Stator generuje rotující magnetické pole, když prochází AC skrz cívky.

2. Rotor : Rotující část motoru, umístěná uvnitř statoru, což může být buď rotor veverky (nejběžnější) nebo rotor rány. Rotor je indukován k otáčení magnetickým polem produkovaným statorem.

Základní pracovní princip

• Když je napájení střídavého proudu dodáváno statoru, generuje rotující magnetické pole.

• Toto rotující magnetické pole indukuje elektrický proud v rotoru v důsledku elektromagnetické indukce.

• Indukovaný proud v rotoru generuje své vlastní magnetické pole, které interaguje s magnetickým polem statoru.

• V důsledku této interakce se rotor začne otáčet a vytváří mechanický výstup. Rotor musí vždy 'Chase ' rotující magnetické pole produkované statorem, a proto se nazývá indukční motor - protože proud v rotoru je 'indukován ' spíše magnetickým polem než přímo dodaný.

SLOČNOST VYSOKUJE

Jedinečným rysem indukčních motorů je, že rotor nikdy nedosáhne stejné rychlosti jako magnetické pole ve statoru. Rozdíl mezi rychlostí magnetického pole statoru a skutečnou rychlostí rotoru je známý jako skluz . Skluk je nezbytný k vyvolání proudu v rotoru, což vytváří točivý moment.

Typy indukčních motorů

Indukční motory jsou dodávány ve dvou hlavních typech:

1. Motor indukce veverky

Toto je nejčastěji používaný typ indukčního motoru. Rotor se skládá z laminované oceli s vodivými tyčinky uspořádanými v uzavřené smyčce. Rotor připomíná klec veverky a kvůli této konstrukci je jednoduchý, drsný a spolehlivý.

• Výhody :

• Vysoká spolehlivost a trvanlivost.

• Nízké náklady a údržba.

• Jednoduchá konstrukce.

• Aplikace : Používá se ve většině průmyslových a komerčních aplikací, včetně kompresorů , ventilátorů , a dopravníků ventilátorů , a dopravníky.

2. Motor indukce rotoru rány

V tomto typu se rotor skládá z vinutí (namísto zkratovaných tyčí) a je připojen k vnějšímu odporu. To umožňuje větší kontrolu nad rychlostí a točivým momentem motoru, což je užitečné v určitých specifických aplikacích.

• Výhody :

• Umožňuje přidání vnějšího odporu pro kontrolní rychlost a točivý moment.

• Lepší počáteční točivý moment.

• Aplikace : Používá se v aplikacích vyžadujících vysoký počáteční točivý moment nebo kde je zapotřebí řízení variabilní rychlosti, jako jsou jeřáby , výtahy a velké stroje.

Co je to synchronní motor? Podrobný přehled

Synchronní motor je typ střídavého motoru , který pracuje při konstantní rychlosti, nazývaný synchronní rychlost, bez ohledu na zatížení motoru. To znamená, že rotor motoru se otáčí stejnou rychlostí jako rotující magnetické pole produkované statorem. Na rozdíl od jiných motorů, jako jsou indukční motory, synchronní motor vyžaduje spuštění externího mechanismu, ale po spuštění může udržovat synchronní rychlost.

V tomto článku prozkoumáme pracovní princip synchronních motorů, jejich typů, výhod, nevýhod, aplikací a toho, jak se liší od ostatních typů motorů, jako jsou indukční motory.

Jak funguje synchronní motor?

Základní operace synchronního motoru zahrnuje interakci mezi rotujícím magnetickým polem produkovaným statorem a magnetickým polem vytvořeným rotorem. Rotor, na rozdíl od indukčních motorů, je obvykle vybaven permanentními magnety nebo elektromagnety poháněnými přímým proudem (DC).

Klíčové komponenty synchronního motoru

Typický synchronní motor se skládá ze dvou primárních složek:

1. Stator : Stacionární část motoru, která se obvykle skládá z vinutí , které jsou poháněny přívodem střídavého proudu . Stator generuje rotující magnetické pole, když proud střídavého proudu protéká vinutím.

2. Rotor : Rotující část motoru, která může být buď permanentním magnetem , nebo elektromagnetickým rotorem poháněným přívodem DC . Magnetické pole rotoru se zamkne rotujícím magnetickým polem statoru, což způsobí, že se rotor otáčí synchronní rychlostí.

Základní pracovní princip

1. Když napájení střídavého proudu , je na vinutí statoru aplikována rotující magnetické pole . generuje se

2. Rotor s magnetickým polem se zamkne do tohoto rotujícího magnetického pole, což znamená, že rotor sleduje magnetické pole statoru.

3. Jak magnetická pole interagují, rotor se synchronizuje s rotujícím polem statoru a obě se otáčí stejnou rychlostí. Proto se nazývá synchronní motor - rotor běží synchronizovaný s frekvencí napájecího střídavého proudu.

Vzhledem k tomu, že rychlost rotoru odpovídá magnetickému poli statoru, synchronní motory pracují při pevné rychlosti určené frekvencí napájecího střídavého proudu a počtem pólů v motoru.

Typy synchronních motorů

Synchronní motory přicházejí v několika různých konfiguracích, v závislosti na designu rotoru a aplikace.

1. Permanentní magnetický synchronní motor (PMSM)

V permanentním magnetovém synchronním motoru je rotor vybaven permanentními magnety, které poskytují magnetické pole pro synchronizaci s rotujícím magnetickým polem statoru.

• Výhody : Vysoká účinnost, kompaktní design a vysoká hustota točivého momentu.

• Aplikace : Používá se v aplikacích, kde je vyžadována přesná kontrola rychlosti, jako jsou elektrická vozidla a vysoce přesné stroje.

2. synchronní motor rotoru rány

Synchronní motor rotoru rány používá rotor, který je navinut s navíjení mědi, které jsou napájeny napájením stejnosměrného proudu sklizeňskými kroužky. Vinutí rotoru produkuje magnetické pole potřebné pro synchronizaci se statorem.

• Výhody : Robustnější než permanentní magnetické motory a schopné odolávat vyšší úrovni moci.

• Aplikace : Používá se ve velkých průmyslových systémech, kde je zapotřebí vysoký výkon a točivý moment, jako jsou generátory a elektrárny.

3. synchronní motor hystereze

Hysterezní synchronní motor používá rotor s magnetickými materiály, které vykazují hysterezi (zpoždění mezi magnetizací a aplikovaným polem). Tento typ motoru je známý pro jeho hladký a tichý provoz.

• Výhody : Extrémně nízké vibrace a hluk.

• Aplikace : Běžné v hodinách , synchronizačních zařízení a dalších aplikací s nízkým torque, kde je vyžadován hladký provoz.

Synchronní motory jsou výkonné, efektivní a přesné stroje, které nabízejí konzistentní výkon v aplikacích vyžadujících konstantní rychlost a korekci účiníku . Jsou zvláště výhodné ve velkých průmyslových systémech, výrobě energie a aplikacích, kde je přesná synchronizace zásadní. Jejich složitost, vyšší počáteční náklady a potřeba externích počátečních mechanismů je však méně vhodné pro určité aplikace ve srovnání s jinými typy motorů, jako jsou indukční motory.

Kartáčový motorový mechanismus DC

Kartáčové DC motory pracují s použitím dvou hlavních komponent: rotor, který obsahuje permanentní magnety a stator vybavený měděnými cívkami, které se stávají elektromagnety, když přes ně proudí proud.

Tyto motory jsou klasifikovány do dvou typů: Inrunner (vnitřní rotorové motory) a outrunner (externí rotorové motory). V motorech Inrunner je stator umístěn navenek, zatímco se rotor otáčí uvnitř. Naopak, v Outrunner Motors se rotor otočí mimo stator. Když je proud dodáván do statorových cívek, generují elektromagnet s odlišným severním a jižním pólem. Když se polarita tohoto elektromagnetu vyrovná s polami, který čelí permanentnímu magnetu, podobné póly se navzájem odpuzují, což způsobí, že se rotor otáčí. Pokud však proud v této konfiguraci zůstává konstantní, rotor se na okamžik otáčí a poté se zastaví, jak se protichůdné elektromagnety a permanentní magnety vyrovnávají. Pro udržení kontinuální rotace je proud dodáván jako třífázový signál, který pravidelně mění polaritu elektromagnetu.

Rychlost otáčení motoru odpovídá frekvenci třífázového signálu. Proto pro dosažení rychlejší rotace lze zvýšit frekvenci signálu. V souvislosti s vozidlem dálkového ovládání zrychlení vozidla zvýšením škrticí klapky účinně dává řadič, aby zvýšil přepínací frekvenci.

Jak funguje beztastářský DC Motor?

A Kartáčový DC motor , často označovaný jako permanentní magnetický synchronní motor, je elektrický motor známý pro jeho vysokou účinnost, kompaktní velikost, nízký hluk a dlouhou životnost. Nachází rozsáhlé aplikace v průmyslovém i spotřebitelském výrobcích.

Provoz bezkartáčového stejnosměrného motoru je založen na souhře mezi elektřinou a magnetismem. Zahrnuje komponenty, jako jsou permanentní magnety, rotor, stator a elektronický regulátor rychlosti. Trvalé magnety slouží jako primární zdroj magnetického pole v motoru a obvykle využívají materiály vzácných zemin. Když je motor napájen, tyto permanentní magnety vytvářejí stabilní magnetické pole, které interaguje s proudem tekoucím v motoru a vytváří magnetické pole rotoru.

Rotor a Kartáčový DC motor  je rotující složkou a je tvořen několika trvalými magnety. Jeho magnetické pole interaguje s magnetickým polem statoru a způsobuje to, že se točí. Na druhé straně je stator stacionární součástí motoru, sestávající z měděných cívek a železných jádra. Když proud protéká skrz cívky statoru, generuje měnící se magnetické pole. Podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce toto magnetické pole ovlivňuje rotor a vytváří točivý moment.

Elektronický řadič rychlosti (ESC) spravuje provozní stav motoru a reguluje jeho rychlost ovládáním proudu dodávaného motoru. ESC upravuje různé parametry, včetně šířky pulsu, napětí a proudu, aby řídila výkon motoru.

Během provozu proud protéká statorem i rotorem a vytváří elektromagnetickou sílu, která interaguje s magnetickým polem permanentních magnetů. Výsledkem je, že se motor otáčí v souladu s příkazy z elektronického řadiče rychlosti a vytváří mechanickou práci, která řídí připojené zařízení nebo stroje.

Stručně řečeno, The Kartáčový DC motor  pracuje na principu elektrických a magnetických interakcí, které produkují rotační točivý moment mezi rotujícími permanentními magnety a statorovými cívkami. Tato interakce řídí rotaci motoru a přeměňuje elektrickou energii na mechanickou energii, což jí umožňuje provádět práci.

Ovládání bezkalátkového motoru DC

Povolit a Kartáčový stejnosměrný motor  , který se otáčí, je nezbytné ovládat směr a načasování proudu protékajícího jeho cívkami. Níže uvedený diagram ilustruje stator (cívky) a rotor (permanentní magnety) motoru BLDC, který má tři cívky označené U, V a W, rozmístěné 120 ° od sebe. Provoz motoru je řízen správou fází a proudů v těchto cívkách. Proud proudí postupně přes fázi U, poté fáze V a nakonec fáze W. Rotace je udržována nepřetržitým přepínáním magnetického toku, což způsobuje, že permanentní magnety sledují rotující magnetické pole generované cívkami. V podstatě musí být energizace cívek U, V a W neustále střídavá, aby se udržoval výsledný magnetický tok v pohybu, čímž se vytvoří rotující magnetické pole, které neustále přitahuje rotorové magnety.

V současné době existují tři metody kontroly motoru s mainstream:

1. kontrola lichoběžníků

Kontrola trapezoidní vln, která se běžně označuje jako kontrola 120 ° nebo šestistupňová kontrola komutace, je jednou z nejjednodušších metod kontroly bezmahředých motorů DC (BLDC). Tato technika zahrnuje aplikaci proudů čtvercových vln na fáze motoru, které jsou synchronizovány s lichoběžnou zadní křivkou motoru BLDC k dosažení optimálního tvorby točivého momentu. Ovládání žebříku BLDC je vhodný pro řadu návrhů motorových systémů napříč mnoha aplikacemi, včetně domácích spotřebičů, chladicích kompresorů, dmychadel HVAC, kondenzátorů, průmyslových disků, čerpadel a robotiky.

Metoda řízení čtvercových vln nabízí několik výhod, včetně přímého algoritmu řízení a nízkých hardwarových nákladů, což umožňuje vyšší rychlosti motoru pomocí standardního řadiče výkonu. Má však také nevýhody, jako jsou významné kolísání točivého momentu, určitá úroveň současného šumu a účinnost, která nedosáhne svého maximálního potenciálu. Kontrola trapezoidní vln je zvláště vhodná pro aplikace, kde není vyžadován vysoký rotační výkon. Tato metoda využívá senzor Hall nebo algoritmus neinduktivního odhadu k určení polohy rotoru a provádí šest komutací (jeden každých 60 °) v rámci elektrického cyklu 360 ° na základě této polohy. Každá komutace generuje sílu specifickým směrem, což vede k efektivní polohové přesnosti 60 ° elektrického hlediska. Jméno 'Trapezoidální ovládání vln ' pochází ze skutečnosti, že tvar vlny fázového proudu se podobá lichoběžníku.

2. ovládání sinusové vlny

Metoda řízení sinusové vlny využívá modulaci šířky pulsu vektoru kosmického vektoru (SVPWM) k vytvoření třífázového napětí sinusové vlny, přičemž odpovídajícím proudem je také sinusová vlna. Na rozdíl od kontroly čtvercové vlny tento přístup nezahrnuje diskrétní kroky komutace; Místo toho se s ním zachází, jako by v každém elektrickém cyklu došlo k nekonečnému počtu komutací.

Je zřejmé, že kontrola sinusové vlny nabízí výhody oproti řízení čtvercové vlny, včetně snížených kolísání točivého momentu a méně současných harmonických, což vede k rafinovanějšímu zážitku z kontroly. Vyžaduje však o něco pokročilejší výkon z řadiče ve srovnání s kontrolou čtvercové vlny a stále nedosáhne maximální účinnosti motoru.

3. kontrola orientovaná na pole (FOC)

Kontrola orientovaná na pole (FOC), také označovaná jako vektorová kontrola (VC), je jednou z nejúčinnějších metod pro efektivní správu Breatherless DC Motors  (BLDC) a permanentní magnetové synchronní motory (PMSM). Zatímco kontrola sinusové vlny řídí vektor napětí a nepřímo řídí proudovou velikost, nemá schopnost řídit směr proudu.

Metoda řízení FOC lze považovat za vylepšenou verzi kontroly sinusové vlny, protože umožňuje kontrolu současného vektoru, účinně řídit vektorové ovládání magnetického pole motoru. Řízením směru magnetického pole statoru zajišťuje, že magnetická pole statoru a rotoru zůstávají vždy v úhlu 90 °, což maximalizuje výstup točivého momentu pro daný proud.

4. kontrola bez senzorů

Na rozdíl od konvenčních metod řízení motoru, které se spoléhají na senzory, umožňuje kontroly bez senzorů provozovat motor bez senzorů, jako jsou Hall senzory nebo kodéry. Tento přístup využívá data proudu a napětí motoru k zjištění polohy rotoru. Rychlost motoru se poté vypočítá na základě změn polohy rotoru, pomocí těchto informací k efektivní regulaci rychlosti motoru.

Primární výhodou kontroly bez senzorů je to, že eliminuje potřebu senzorů, což umožňuje spolehlivý provoz v náročném prostředí. Je také nákladově efektivní, vyžaduje pouze tři kolíky a zabírá minimální prostor. Absence Hall senzorů navíc zvyšuje životnost a spolehlivost systému, protože neexistují žádné komponenty, které by mohly být poškozeny. Pozoruhodnou nevýhodou je však to, že neposkytuje hladký start. Při nízkých rychlostech nebo když je rotor stacionární, je zadní elektromotová síla nedostatečná, což ztěžuje detekci bodu přechodu s nulovým přechodem.

DC kartáčované vs. beztastované motory

Podobnosti mezi DC kartáčovanými a bezkartáčovými motory

Beztáčkové DC motory a kartáčované DC motory sdílejí určité společné charakteristiky a operační principy:

Motory bez kartáčovače i kartáčované DC mají podobnou strukturu, která obsahuje stator a rotor. Stator produkuje magnetické pole, zatímco rotor generuje točivý moment prostřednictvím jeho interakce s tímto magnetickým polem a účinně transformuje elektrickou energii na mechanickou energii.

Obě Kartáčové DC motory a kartáčované DC motory vyžadují zdroj napájení DC, aby poskytoval elektrickou energii, protože jejich provoz se opírá o přímý proud.

Oba typy motorů mohou upravit rychlost a točivý moment změnou vstupního napětí nebo proudu, což umožňuje flexibilitu a ovládání v různých aplikačních scénářích.

Rozdíly mezi kartáčovanými a bezhrubami DC motory

Zatímco kartáčoval a Beztáčkové DC motory sdílejí určité podobnosti, vykazují také významné rozdíly, pokud jde o výkon a výhody. Kartáčované DC motory využívají kartáče k dojíždění směru motoru a umožňují rotaci. Naproti tomu beztastorové motory používají elektronické ovládání k nahrazení mechanického procesu komutace.

Typ motoru bez kartáčovače

Typ motoru Besfoc BLDC

Existuje mnoho typů bezkartorového DC motoru prodaného JKongmotorem a porozumění charakteristikám a použití různých typů krokových motorů vám pomůže rozhodnout se, který typ je pro vás nejlepší.

1. Standardní motor BLDC (vnitřní rotor)

BESFOC dodává NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 Frame a Metric Velikost 36 mm - 130 mm standardní bezkartáčový stejnosměrný motor. Motory (vnitřní rotor) zahrnují 3fázové 12V/24V/36V/48V/72V/110 V nízké napětí a 310 V s vysokým napětím elektrické motory s rozsahem výkonu 10 W - 3500 W a rychlostní rozsah 10 rtpm - 10000 ot/min. Integrované senzory Hall lze použít v aplikacích, které vyžadují přesnou polohu a zpětnou vazbu rychlosti. Zatímco standardní možnosti nabízejí vynikající spolehlivost a vysoký výkon, většina našich motorů může být také přizpůsobena tak, aby pracovala s různými napětími, sílami, rychlostmi atd. Přizpůsobené typ/délku hřídele a montážní příruby jsou na vyžádání k dispozici.

2. Motor BLDC pro BLDC

Beztáčkový motor s kartáčovačem DC je motor s vestavěnou převodovkou (včetně převodovky, převodovky a planetární převodovky). Ozubená kola jsou připojena k hnací hřídeli motoru. Tento obrázek ukazuje, jak je převodovka umístěna v krytu motoru.

Převodovky hrají klíčovou roli při snižování rychlosti bezmahředých DC motorů a zároveň zvyšují výstupní točivý moment. Obvykle bezkařelé DC motory fungují efektivně při rychlostech v rozmezí od roku 2000 do 3000 ot / min. Například, když je spárována s převodovkou, která má přenosový poměr 20: 1, může být rychlost motoru snížena na přibližně 100 až 150 ot / min, což vede k dvacetinásobnému zvýšení točivého momentu.

Integrace motoru a převodovky navíc do jediného pouzdra minimalizuje vnější rozměry motorů s dc bez kartáčovače a optimalizuje využití dostupného strojového prostoru.

3. Motor vnějšího rotoru BLDC

Nedávné technologické pokroky vedou k vývoji výkonnějšího bezdrátového venkovního napájecího zařízení a nástrojů. Pozoruhodnou inovací v elektrickém nářadí je externí rotorový beztaskační motorový design.

Vnější rotor Breathers DC Motors nebo externě poháněné bezkartářské motory mají design, který zahrnuje rotor na vnější straně, což umožňuje plynulejší provoz. Tyto motory mohou dosáhnout vyššího točivého momentu než vzory vnitřního rotoru podobné velikosti. Zvýšená setrvačnost poskytovaná externími rotorovými motory je z nich obzvláště vhodná pro aplikace, které vyžadují nízký hluk a konzistentní výkon při nižších rychlostech.

Ve vnějším motoru rotoru je rotor umístěn navenek, zatímco stator je umístěn uvnitř motoru.

Vnější rotor Beztáčkové DC motory jsou obvykle kratší než jejich protějšky vnitřního rotoru a nabízejí nákladově efektivní řešení. V tomto designu jsou permanentní magnety připevněny k pouzdru rotoru, které se točí kolem vnitřního statoru s vinutím. Vzhledem k vyšší setrvačnosti rotoru zažívají vnější rotorové motory nižší zvlnění točivého momentu ve srovnání s motory s vnitřním rotorem.

4. integrovaný motor BLDC

Integrované beztastory jsou pokročilé mechatronické výrobky určené pro použití v průmyslových automatizačních a řídicích systémech. Tyto motory jsou vybaveny specializovaným vysoce výkonným čipem beztaskorového čipu motoru DC, poskytují četné výhody, včetně vysoké integrace, kompaktní velikosti, úplné ochrany, přímé zapojení a zvýšené spolehlivosti. Tato série nabízí řadu integrovaných motorů s výstupy od 100 do 400 W. Vestavěný ovladač dále využívá špičkovou technologii PWM, což umožňuje bezhrubě motor pracovat při vysokých rychlostech s minimálními vibracemi, nízkým hlukem, vynikající stabilitou a vysokou spolehlivost. Integrované motory také mají design šetřící prostory, který zjednodušuje kabeláž a snižuje náklady ve srovnání s tradičními samostatnými komponenty motoru a pohonu.

Jak si vybrat beztrástý DC Motor ovladač

1. Výběr vhodnýho bezkartáčového motoru

Začněte výběrem a Breatherless DC motor  na základě jeho elektrických parametrů. Je nezbytné určit klíčové specifikace, jako je požadovaný rozsah rychlosti, točivý moment, jmenovité napětí a točivý moment před výběrem vhodnýho bezkartáčového motoru. Hodnocená rychlost pro bezmasné motory je obvykle kolem 3000 ot / min, s doporučenou provozní rychlostí nejméně 200 ot / min. Je -li nezbytný prodloužený provoz při nižších rychlostech, zvažte použití převodovky ke snížení rychlosti při zvyšování točivého momentu.

Dále vyberte a Breatherless DC motor  podle jeho mechanických rozměrů. Ujistěte se, že rozměry instalace motoru, rozměry výstupního hřídele a celková velikost s vaším zařízením jsou kompatibilní. Nabízíme možnosti přizpůsobení pro bezmasné motory v různých velikostech na základě požadavků zákazníků.

2. Výběr správného bezkalátového ovladače

Vyberte příslušný ovladač na základě elektrických parametrů motoru bez kartáčovství. Při výběru ovladače potvrďte, že napájení a napětí motoru spadají do přípustného rozsahu řidiče, aby se zajistila kompatibilita. Náš rozsah bezkartáčových řidičů zahrnuje modely s nízkým napětím (12-60 VDC) a vysokopěťové modely (110/220 VAC), přizpůsobené pro nízkonapěťové a vysokopěťové bezmasné motory. Je důležité tyto dva typy nemíchat.

Kromě toho zvažte požadavky na velikost instalace a požadavky na rozptyl tepla řidiče, abyste zajistili, že ve svém prostředí funguje efektivně.

Výhody a nevýhody bezkartáčových motorů DC

Výhody

Breatherless DC Motors (BLDC) nabízejí několik výhod ve srovnání s jinými typy motorů, včetně kompaktní velikosti, vysokého výstupního výkonu, nízké vibrace, minimálního šumu a prodlouženého životnosti. Zde je několik klíčových výhod BLDC motorů:

1. Účinnost : Motory BLDC mohou neustále řídit maximální točivý moment, na rozdíl od kartáčovaných motorů, které dosahují maximálního točivého momentu pouze ve specifických bodech během rotace. V důsledku toho mohou menší motory BLDC generovat významný výkon bez potřeby větších magnetů.

2. Říditelnost : Tyto motory lze přesně řídit pomocí mechanismů zpětné vazby, což umožňuje přesný točivý moment a dodávku rychlosti. Tato přesnost zvyšuje energetickou účinnost, snižuje tvorbu tepla a prodlužuje životnost baterie v aplikacích ovládaných bateriích.

3. Snížení dlouhověkosti a hluku : Motory BLDC bez štětců mají delší životnost a vytvářejí nižší elektrický hluk. Naproti tomu kartáčované motory vytvářejí jiskry během kontaktu mezi kartáči a komutátorem, což vede k elektrickému šumu, což činí BLDC motory výhodnější v aplikacích citlivých na hluk.

Mezi další výhody patří:

• Vyšší účinnost a hustota výkonu ve srovnání s indukčními motory (přibližně 35% snížení objemu a hmotnosti pro stejný výstup).

• Dlouhá životnost a tichý provoz kvůli přesným kuličkovým ložiskám.

• Široký rozsah rychlosti a plného motoru v důsledku lineární křivky točivého momentu.

• Snížené emise elektrického rušení.

• Mechanická zaměnitelnost s krokovými motory, snížení nákladů na stavbu a zvyšující se odrůda součástí.

Nevýhody

Navzdory jejich výhodám mají bezkartářské motory nějaké nevýhody. Sofistikovaná elektronika potřebná pro bezkartáčové jednotky má za následek vyšší celkové náklady ve srovnání s kartáčovanými motory.

Metoda orientované kontroly orientované na pole (FOC), která umožňuje přesnou kontrolu nad velikostí a směrem magnetického pole, poskytuje stabilní točivý moment, nízký hluk, vysokou účinnost a rychlou dynamickou odezvu. Dodává se však s vysokými náklady na hardware, přísnými požadavky na výkon pro ovladač a potřebou, aby se motorické parametry úzce odpovídaly.

Další nevýhodou je, že bezkartáčové motory mohou při startu dožít chrypní chvění kvůli indukční reaktivitě, což vede k méně hladkému provozu ve srovnání s kartáčovanými motory.

Navíc Beztáčkové motory DC vyžadují specializované znalosti a vybavení pro údržbu a opravu, což je méně přístupné průměrným uživatelům.

Použití a aplikace bezkartáčových motorů DC

Breatherless DC Motors (BLDC) jsou značně využívány v různých průmyslových odvětvích, včetně průmyslové automatizace, automobilového průmyslu, zdravotnického vybavení a umělé inteligence, kvůli jejich dlouhověkosti, nízkému hluku a vysokému točivému momentu.

1. průmyslová automatizace

V průmyslové automatizaci, Kartátorové motory DC jsou zásadní pro aplikace, jako jsou servomotory, strojní stroje CNC a robotika. Slouží jako akční členy, které ovládají pohyby průmyslových robotů pro úkoly, jako je malba, sestavení produktů a svařování. Tyto aplikace vyžadují vysoce přesné, vysoce účinné motory, které jsou motory BLDC dobře vybaveny.

2. Elektrická vozidla

Beztáčkové DC motory jsou významnou aplikací v elektrických vozidlech, zejména jako hnací motory. Jsou zvláště důležité ve funkčních náhradách, které vyžadují přesnou kontrolu a v oblastech, kde se často používají komponenty, což vyžaduje dlouhodobý výkon. Po systémech posilovače řízení představují motory kompresoru klimatizace primární aplikace pro tyto motory. Kromě toho, trakční motory pro elektrická vozidla (EVS) také představují slibnou příležitost pro bezhrubě DC motory. Vzhledem k tomu, že tyto systémy fungují na omezené energii baterie, je nezbytné, aby motory byly efektivní a kompaktní, aby se přizpůsobily omezením těsného prostoru.

Vzhledem k tomu, že elektrická vozidla vyžadují motory, které jsou efektivní, spolehlivé a lehké, aby poskytovaly energii, jsou bezhrubé DC motory, které mají tyto vlastnosti, rozsáhle využívány ve svých pohonných systémech.

3. Aerospace & Drones

V leteckém sektoru, Kartáčové DC motory patří mezi nejčastěji používané elektrické motory kvůli jejich výjimečnému výkonu, což je v těchto aplikacích zásadní. Modern Aerospace Technology se spoléhá na výkonné a efektivní bezhrubé DC motory pro různé pomocné systémy v letadle. Tyto motory se používají pro kontrolu letových povrchů a napájecích systémů v kabině, jako jsou palivová čerpadla, tlaková čerpadla vzduchu, systémy napájení, generátory a zařízení na distribuci energie. Vynikající výkon a vysoká účinnost bezkartáčových DC motorů v těchto rolích přispívá k přesné kontrole letových povrchů, což zajišťuje stabilitu a bezpečnost letadla.

V technologii dronů, Klázněné DC motory se používají k řízení různých systémů, včetně interferenčních systémů, komunikačních systémů a kamer. Tyto motory účinně řeší výzvy vysoké zatížení a rychlé odezvy a dodávají vysokou výstupní výkon a rychlou citlivost, aby zajistily spolehlivost a výkon dronů.

4. lékařské vybavení

Beztáčkové DC motory se také značně používají ve zdravotnickém vybavení, včetně zařízení, jako jsou umělá srdce a krevní čerpadla. Tyto aplikace vyžadují motory, které jsou vysoce přesné, spolehlivé a lehké, z nichž všechny jsou vlastnosti, které mohou poskytnout bezhrubé DC motory.

Jako vysoce účinný, nízko hlublivý a dlouhodobý motor, bezhrubé DC motory . V sektoru zdravotnického vybavení se značně používají Jejich integrace do zařízení, jako jsou lékařští aspirátoři, infuzní čerpadla a chirurgická postele, zvýšila stabilitu, přesnost a spolehlivost těchto strojů, což výrazně přispívá k pokroku v lékařské technologii.

5. Smart Home

V rámci inteligentních domácích systémů, Kartáčové DC motory se používají v různých zařízeních, včetně cirkulujících ventilátorů, zvlhčovačů, odvlhčovačů, osvěžovačů vzduchu, ventilátorů vytápění a chlazení, sušičky rukou, inteligentních zámků a elektrických dveří a oken. Posun od indukčních motorů k bezhrubě DC motorů a jejich odpovídajících řadičů v domácnostech lépe uspokojuje požadavky na energetickou účinnost, environmentální udržitelnost, pokročilé inteligenci, nízký hluk a pohodlí uživatele.

Beztáčkové DC motory byly využívány po dlouhou dobu ve spotřební elektronice, včetně praček, klimatizačních systémů a vysavačů. V poslední době našli aplikace u fanoušků, kde jejich vysoká účinnost výrazně snížila spotřebu elektřiny.

Stručně řečeno, praktické použití Kartáčové DC motory převládají v každodenním životě. Beztáčkové DC Motors (BLDC) jsou efektivní, odolné a všestranné a slouží široké škále aplikací napříč různými průmyslovými odvětvími. Jejich design, různé typy a aplikace je umístí jako základní součásti v současné technologii a automatizaci.