Τι είναι ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες;

ΕΝΑ Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες (κινητήρας BLDC: κινητήρας άμεσης ρεύματος χωρίς ψήκτρες) είναι ένας κινητήρας 3 φάσεων του οποίου η περιστροφή οδηγείται από τις δυνάμεις της έλξης και της απόρριψης μεταξύ μόνιμων μαγνητών και ηλεκτρομαγνητών. Είναι ένας σύγχρονος κινητήρας που χρησιμοποιεί ισχύ άμεσης ρεύματος (DC). Αυτός ο τύπος κινητήρα συχνά ονομάζεται 'κινητήρας DC χωρίς ψύξη ' επειδή σε πολλές εφαρμογές χρησιμοποιεί βούρτσες αντί για κινητήρα DC (κινητήρας DC ή κινητήρα μεταναστών). Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες είναι ουσιαστικά ένας σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη που χρησιμοποιεί εισροή ισχύος DC και χρησιμοποιεί έναν μετατροπέα για να τον μετατρέψει σε τριφασική τροφοδοσία εναλλασσόμενου ρεύματος με ανατροφοδότηση θέσης.

ΕΝΑ Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες  (BLDC) λειτουργεί χρησιμοποιώντας το αποτέλεσμα της αίθουσας και αποτελείται από διάφορα βασικά συστατικά: έναν ρότορα, έναν στάτορα, έναν μόνιμο μαγνήτη και έναν ελεγκτή κινητήρα κίνησης. Ο ρότορας διαθέτει πολλαπλούς χάλυβα και περιελίξεις που συνδέονται με τον άξονα του ρότορα. Καθώς ο ρότορας περιστρέφεται, ο ελεγκτής χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα ρεύματος για να καθορίσει τη θέση του, επιτρέποντάς του να ρυθμίσει την κατεύθυνση και την ισχύ του ρεύματος που ρέει μέσω των περιελίξεων του στάτη. Αυτή η διαδικασία δημιουργεί ουσιαστικά ροπή.

Σε συνδυασμό με έναν ηλεκτρονικό ελεγκτή κίνησης που διαχειρίζεται τη λειτουργία χωρίς ψήκτρες και μετατρέπει την παρεχόμενη ισχύ DC σε ισχύ AC, οι κινητήρες BLDC μπορούν να προσφέρουν απόδοση παρόμοια με εκείνη των βουρτσισμένων κινητήρων DC, αλλά χωρίς τους περιορισμούς των πινέλων, οι οποίες φθάνουν με την πάροδο του χρόνου. Εξαιτίας αυτού, οι κινητήρες BLDC αναφέρονται συχνά ως ηλεκτρονικά εναρμονισμένοι (EC) κινητήρες, διακρίνοντας τους από τους παραδοσιακούς κινητήρες που βασίζονται στη μηχανική μετακίνηση με βούρτσες.

Κοινός τύπος κινητήρα

Οι κινητήρες μπορούν να κατηγοριοποιηθούν με βάση την τροφοδοσία τους (είτε AC ή DC) και τον μηχανισμό που χρησιμοποιούν για τη δημιουργία περιστροφής. Παρακάτω, παρέχουμε μια σύντομη επισκόπηση των χαρακτηριστικών και των εφαρμογών κάθε τύπου.

Κοινός τύπος κινητήρα
Κινητήρας DC	Βουρτσισμένος κινητήρας DC
	Κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες
	Βηματικός κινητήρας
AC κινητήρα	Επαγωγικός κινητήρας
	Σύγχρονος κινητήρας

Τι είναι ένας βουρτσισμένος κινητήρας DC; Ένας περιεκτικός οδηγός

Οι βουρτσισμένοι κινητήρες DC είναι από καιρό βασικό στον κόσμο της ηλεκτρολόγου μηχανικού. Γνωστή για την απλότητα, την αξιοπιστία και την αποδοτικότητα κόστους τους, οι κινητήρες αυτοί χρησιμοποιούνται ευρέως σε πολυάριθμες εφαρμογές που κυμαίνονται από οικιακές συσκευές έως βιομηχανικά μηχανήματα. Σε αυτό το άρθρο, θα παρέχουμε μια λεπτομερή επισκόπηση των βουρτσισμένων κινητήρων DC , διερευνώντας τη λειτουργία τους, τα εξαρτήματα, τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα και τις κοινές χρήσεις, καθώς και μια σύγκριση με τους ομολόγους τους χωρίς ψήκτρες.

Κατανόηση των βασικών προϊόντων των βυσσμένων κινητήρων DC

Ένας βουρτσισμένος κινητήρας DC είναι ένας τύπος ηλεκτρικού κινητήρα άμεσου ρεύματος (DC) που βασίζεται σε μηχανικές βούρτσες για την παροχή ρεύματος στις περιελίξεις του κινητήρα. Η βασική αρχή πίσω από τη λειτουργία του κινητήρα περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση μεταξύ ενός μαγνητικού πεδίου και ενός ηλεκτρικού ρεύματος , δημιουργώντας μια περιστροφική δύναμη γνωστή ως ροπή.

Πώς λειτουργούν οι βουρτσισμένοι κινητήρες DC;

Σε έναν βουρτσισμένο κινητήρα DC, ένα ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μέσα από ένα σύνολο περιελίξεων (ή οπλισμού) που βρίσκεται στον ρότορα. Καθώς το ρεύμα ρέει μέσα από τις περιελίξεις, αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από μόνιμους μαγνήτες ή πηνία πεδίου . Αυτή η αλληλεπίδραση δημιουργεί μια δύναμη που προκαλεί την περιστροφή του οπλισμού.

Ο μετακινούμενος είναι ένα βασικό στοιχείο σε έναν βουρτσισμένο κινητήρα DC. Είναι ένας περιστρεφόμενος διακόπτης που αντιστρέφει την κατεύθυνση της ροής ρεύματος μέσω των περιελίξεων του οπλισμού καθώς ο κινητήρας γυρίζει. Αυτό εξασφαλίζει ότι ο οπλισμός συνεχίζει να περιστρέφεται προς την ίδια κατεύθυνση, παρέχοντας σταθερή κίνηση.

Βασικά στοιχεία ενός βουρτσισμένου κινητήρα DC

1. Οπλισμός (ρότορας) : Το περιστρεφόμενο τμήμα του κινητήρα που περιέχει τις περιελίξεις και αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο.

2. COMMUTATOR : Ένας μηχανικός διακόπτης που εξασφαλίζει ότι η ροή ρεύματος αντιστρέφεται στις περιελίξεις καθώς περιστρέφεται ο κινητήρας.

3. Βούρτσες : Οι βούρτσες άνθρακα ή γραφίτη που διατηρούν την ηλεκτρική επαφή με τον μεταναστευτή, επιτρέποντας στο ρεύμα να ρέει στον οπλισμό.

4. Στάτορας : Το σταθερό τμήμα του κινητήρα, που συνήθως αποτελείται από μόνιμους μαγνήτες ή ηλεκτρομαγνάτες που δημιουργούν το μαγνητικό πεδίο.

5. Άξονας : Η κεντρική ράβδο που συνδέεται με τον οπλισμό που μεταδίδει την περιστροφική δύναμη στο φορτίο.

Οι βουρτσισμένοι κινητήρες DC παραμένουν βασική τεχνολογία σε πολλές βιομηχανίες λόγω της απλότητας, της αξιοπιστίας και της αποδοτικότητας κόστους τους. Ενώ έχουν περιορισμούς, όπως η φθορά και η μειωμένη απόδοση σε υψηλές ταχύτητες, τα πλεονεκτήματά τους - όπως η υψηλή ροπή εκκίνησης και η ευκολία ελέγχου - επιτρέπουν τη συνεχιζόμενη συνάφεια τους σε ποικίλες εφαρμογές. Είτε σε συσκευών , ηλεκτρικά εργαλεία οικιακών είτε σε μικρές ρομποτικές , οι βουρτσισμένοι κινητήρες DC προσφέρουν μια αποδεδειγμένη λύση για εργασίες που απαιτούν μέτρια ισχύ και ακριβή έλεγχο.

Τι είναι ο βηματικός κινητήρας; Ένας πλήρης οδηγός

Οι κινητήρες βηματικών κινητήρων είναι ένας τύπος κινητήρα DC που είναι γνωστός για την ικανότητά τους να μετακινούνται σε ακριβή βήματα ή αυξήσεις, καθιστώντας τα ιδανικά για εφαρμογές που απαιτούν ελεγχόμενη κίνηση. Σε αντίθεση με τους συμβατικούς κινητήρες, οι οποίοι περιστρέφονται συνεχώς όταν τροφοδοτούνται, ένας βηματικός κινητήρας χωρίζει μια πλήρη περιστροφή σε μια σειρά από διακριτά βήματα, καθένα από τα οποία είναι ένα ακριβές κλάσμα της πλήρους περιστροφής. Αυτή η δυνατότητα τους καθιστά πολύτιμους για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε βιομηχανίες όπως η ρομποτική, η τρισδιάστατη εκτύπωση , η αυτοματοποίηση και πολλά άλλα.

Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε τις βασικές αρχές των Stepper Motors , τις αρχές λειτουργίας τους, τους τύπους, τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα, τις εφαρμογές και τον τρόπο με τον οποίο συγκρίνονται με άλλες τεχνολογίες αυτοκινήτων.

Πώς λειτουργεί ένα βηματικό κινητήρα;

Ένας βηματικός κινητήρας λειτουργεί με την αρχή του ηλεκτρομαγνητισμού. Έχει έναν ρότορα (το κινούμενο τμήμα) και έναν στάτορα (το σταθερό τμήμα), παρόμοιο με άλλους τύπους ηλεκτρικών κινητήρων. Ωστόσο, αυτό που θέτει ένα βηματικό κινητήρα χωριστά είναι το πώς ο στάτορας ενεργοποιεί τα πηνία του για να κάνει τον ρότορα να στρέψει σε διακριτά βήματα.

Βασική αρχή λειτουργίας

Όταν το ρεύμα ρέει μέσα από τα πηνία του στάτορα, δημιουργεί ένα μαγνητικό πεδίο που αλληλεπιδρά με τον ρότορα, προκαλώντας την περιστροφή του. Ο ρότορας είναι τυπικά κατασκευασμένος από μόνιμο μαγνήτη ή μαγνητικό υλικό και κινείται σε μικρές αυξήσεις (βήματα) καθώς το ρεύμα μέσω κάθε πηνίου ενεργοποιείται και απενεργοποιείται σε μια συγκεκριμένη ακολουθία.

Κάθε βήμα αντιστοιχεί σε μια μικρή περιστροφή, που συνήθως κυμαίνεται από 0,9 ° έως 1,8 ° ανά βήμα , αν και είναι δυνατές άλλες γωνίες. Ενεργοποιώντας διαφορετικά πηνία με ακριβή σειρά, ο κινητήρας είναι σε θέση να επιτύχει λεπτή, ελεγχόμενη κίνηση.

Βήμα γωνίες και ακρίβεια

Η ανάλυση ενός βηματικού κινητήρα ορίζεται από τη γωνία βήματος . Για παράδειγμα, ένας βηματικός κινητήρας με γωνία βήματος 1,8 ° θα ολοκληρώσει μία πλήρη περιστροφή (360 °) σε 200 βήματα. Μικρότερες γωνίες βημάτων, όπως 0,9 ° , επιτρέπουν ακόμη και λεπτότερο έλεγχο, με 400 βήματα για την ολοκλήρωση πλήρους περιστροφής. Όσο μικρότερη είναι η γωνία βήματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ακρίβεια της κίνησης του κινητήρα.

Τύποι βηματικών κινητήρων

Οι βηματοδοτημένοι κινητήρες έρχονται σε διάφορες ποικιλίες, οι οποίες έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν σε συγκεκριμένες εφαρμογές. Οι κύριοι τύποι είναι:

1. Μόνιμος μαγνήτης βηματοδότηση (βήμα PM)

Ένας μόνιμος μοτέρ μαγνήτη χρησιμοποιεί έναν ρότορα μόνιμου μαγνήτη και λειτουργεί με τρόπο παρόμοιο με έναν κινητήρα DC . Το μαγνητικό πεδίο του ρότορα προσελκύεται από το μαγνητικό πεδίο του στάτορα και τα βήματα του ρότορα για να ευθυγραμμιστούν με κάθε ενεργοποιημένο πηνίο.

• Πλεονεκτήματα : Απλός σχεδιασμός, χαμηλό κόστος και μέτρια ροπή σε χαμηλές ταχύτητες.

• Εφαρμογές : Βασικές εργασίες τοποθέτησης όπως σε εκτυπωτές ή σαρωτές.

2. Βαθμίδα μεταβλητής απροθυμίας (VR Stepper)

Σε έναν μεταβλητό βηματικό κινητήρα απροθυμίας, ο ρότορας είναι κατασκευασμένος από έναν μαλακό σιδερένιο πυρήνα και ο ρότορας δεν έχει μόνιμους μαγνήτες. Ο ρότορας κινείται για να ελαχιστοποιήσει την απροθυμία (αντίσταση) στη μαγνητική ροή. Καθώς το ρεύμα στα πηνία μετατρέπεται, ο ρότορας κινείται προς την πιο μαγνητική περιοχή, βήμα προς βήμα.

• Πλεονεκτήματα : Πιο αποδοτική σε υψηλότερες ταχύτητες σε σύγκριση με τους κινητήρες PM Stepper.

• Εφαρμογές : Βιομηχανικές εφαρμογές που απαιτούν υψηλότερη ταχύτητα και αποδοτικότητα.

3. Hybrid Stepper Motor

Ένας υβριδικός βηματικός κινητήρας συνδυάζει τα χαρακτηριστικά τόσο του μόνιμου μαγνήτη όσο και των μεταβλητών κινητήρων απροθυμίας. Έχει έναν ρότορα που είναι κατασκευασμένο από μόνιμους μαγνήτες, αλλά περιέχει επίσης μαλακά στοιχεία σιδήρου που βελτιώνουν την απόδοση και παρέχουν καλύτερη απόδοση ροπής. Οι υβριδικοί κινητήρες προσφέρουν το καλύτερο και των δύο κόσμων: υψηλή ροπή και ακριβή έλεγχο.

• Πλεονεκτήματα : υψηλότερη απόδοση, περισσότερη ροπή και καλύτερη απόδοση από τους τύπους PM ή VR.

• Εφαρμογές : Ρομποτική, μηχανήματα CNC, 3D εκτυπωτές και συστήματα αυτοματισμού.

Οι βηματοδοτικοί κινητήρες είναι βασικά εξαρτήματα σε συστήματα που απαιτούν ακριβή τοποθέτηση, έλεγχο ταχύτητας και ροπή σε χαμηλές ταχύτητες. Με την ικανότητά τους να μετακινούνται σε ακριβείς προσαυξήσεις, υπερέχουν σε εφαρμογές όπως 3D εκτύπωσης , και , μηχανήματα CNC πολλά άλλα. Παρόλο που έχουν ορισμένους περιορισμούς, όπως η μειωμένη απόδοση σε υψηλότερες ταχύτητες και οι κραδασμοί σε χαμηλές ταχύτητες, η αξιοπιστία, η ακρίβειά τους και η ευκολία ελέγχου τους καθιστούν απαραίτητη σε πολλές βιομηχανίες.

Εάν σκέφτεστε ένα βηματικό κινητήρα για το επόμενο έργο σας, είναι σημαντικό να αξιολογήσετε τις ανάγκες σας και τα συγκεκριμένα πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα για να προσδιορίσετε εάν ένας βηματικός κινητήρας είναι η σωστή επιλογή για την αίτησή σας.

Τι είναι ο επαγωγικός κινητήρας; Μια ολοκληρωμένη επισκόπηση

Ένας επαγωγικός κινητήρας είναι ένας τύπος ηλεκτρικού κινητήρα που λειτουργεί με βάση την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής. Είναι ένας από τους πιο συχνά χρησιμοποιούμενους κινητήρες σε βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές λόγω της απλότητας, της ανθεκτικότητας και της αποτελεσματικότητας κόστους. Σε αυτό το άρθρο, θα βουτήξουμε στην αρχή λειτουργίας των κινητήρων επαγωγής, των τύπων τους, των πλεονεκτημάτων, των μειονεκτήνων και των κοινών εφαρμογών, καθώς και μια σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρα.

Πώς λειτουργεί μια επαγωγή κινητήρα;

Ο επαγωγικός κινητήρας λειτουργεί με την αρχή της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής , που ανακαλύφθηκε από τον Michael Faraday. Στην ουσία, όταν ένας αγωγός τοποθετείται μέσα σε ένα μεταβαλλόμενο μαγνητικό πεδίο, προκαλείται ένα ηλεκτρικό ρεύμα στον αγωγό. Αυτή είναι η θεμελιώδης αρχή πίσω από τη λειτουργία όλων των κινητήρων επαγωγής.

Βασικά στοιχεία ενός κινητήρα επαγωγής

Ένας επαγωγικός κινητήρας αποτελείται συνήθως από δύο κύρια μέρη:

1. Στάτορας : Το σταθερό τμήμα του κινητήρα, συνήθως κατασκευασμένο από πλαστικοποιημένο χάλυβα, που περιέχει πηνία που ενεργοποιούνται από εναλλασσόμενο ρεύμα (AC) . Ο στάτορας δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο όταν το AC περνά μέσα από τα πηνία.

2. ROTOR : Το περιστρεφόμενο τμήμα του κινητήρα, τοποθετημένο μέσα στον στάτορα, το οποίο μπορεί είτε να είναι ένας ρότορας κλουβιών σκίουρου (πιο συνηθισμένος) είτε ένας ρότορας τραύματος. Ο ρότορας προκαλείται να περιστρέφεται από το μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον στάτορα.

Η βασική αρχή λειτουργίας

• Όταν η ισχύς AC παρέχεται στον στάτορα, δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο.

• Αυτό το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο προκαλεί ηλεκτρικό ρεύμα στον ρότορα λόγω ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής.

• Το επαγόμενο ρεύμα στον ρότορα παράγει το δικό του μαγνητικό πεδίο, το οποίο αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο του στάτορα.

• Ως αποτέλεσμα αυτής της αλληλεπίδρασης, ο ρότορας αρχίζει να περιστρέφεται, δημιουργώντας μηχανική έξοδο. Ο ρότορας πρέπει πάντα να 'Chase ' το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον στάτορα, γι 'αυτό ονομάζεται επαγωγικός κινητήρας - επειδή το ρεύμα στον ρότορα προκαλείται από το μαγνητικό πεδίο και όχι απευθείας παρέχεται.

Γλιστρήστε σε επαγωγικούς κινητήρες

Ένα μοναδικό χαρακτηριστικό των κινητήρων επαγωγής είναι ότι ο ρότορας ποτέ δεν φτάνει στην ίδια ταχύτητα με το μαγνητικό πεδίο στον στάτορα. Η διαφορά μεταξύ της ταχύτητας του μαγνητικού πεδίου του στάτη και της πραγματικής ταχύτητας του ρότορα είναι γνωστή ως ολίσθηση . Η ολίσθηση είναι απαραίτητη για να προκαλέσει το ρεύμα στον ρότορα, που είναι αυτό που δημιουργεί ροπή.

Τύποι κινητήρων επαγωγής

Οι κινητήρες επαγωγής έρχονται σε δύο κύριους τύπους:

1.

Αυτός είναι ο πιο συχνά χρησιμοποιούμενος τύπος επαγωγικού κινητήρα. Ο ρότορας αποτελείται από πλαστικοποιημένο χάλυβα με αγώγιμες ράβδους διατεταγμένες σε κλειστό βρόχο. Ο ρότορας μοιάζει με κλουβί σκίουρου και λόγω αυτής της κατασκευής, είναι απλό, τραχύ και αξιόπιστο.

• Πλεονεκτήματα :

• Υψηλή αξιοπιστία και ανθεκτικότητα.

• Χαμηλό κόστος και συντήρηση.

• Απλή κατασκευή.

• Εφαρμογές : Χρησιμοποιείται στις περισσότερες βιομηχανικές και εμπορικές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των συμπιεστών , ανεμιστήρων , αντλιών και των μεταφορέων.

2.

Σε αυτόν τον τύπο, ο ρότορας αποτελείται από περιελίξεις (αντί για βραχυκυκλωμένες ράβδους) και συνδέεται με εξωτερική αντίσταση. Αυτό επιτρέπει περισσότερο έλεγχο της ταχύτητας και της ροπής του κινητήρα, καθιστώντας το χρήσιμο σε ορισμένες συγκεκριμένες εφαρμογές.

• Πλεονεκτήματα :

• Επιτρέπει την προσθήκη εξωτερικής αντίστασης για τον έλεγχο της ταχύτητας και της ροπής.

• Καλύτερη ροπή εκκίνησης.

• Εφαρμογές : Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές που απαιτούν υψηλή ροπή εκκίνησης ή όπου απαιτείται μεταβλητής ταχύτητας, όπως γερανών , ανελκυστήρες και μεγάλα μηχανήματα.

Τι είναι ένας σύγχρονος κινητήρας; Μια λεπτομερής επισκόπηση

Ένας σύγχρονος κινητήρας είναι ένας τύπος κινητήρα εναλλασσόμενου ρεύματος που λειτουργεί με σταθερή ταχύτητα, που ονομάζεται σύγχρονη ταχύτητα, ανεξάρτητα από το φορτίο στον κινητήρα. Αυτό σημαίνει ότι ο ρότορας του κινητήρα περιστρέφεται με την ίδια ταχύτητα με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τον στάτορα. Σε αντίθεση με άλλους κινητήρες, όπως οι μηχανές επαγωγής, ένας σύγχρονος κινητήρας απαιτεί έναν εξωτερικό μηχανισμό για να ξεκινήσει, αλλά μπορεί να διατηρήσει σύγχρονη ταχύτητα μετά την εκτέλεση.

Σε αυτό το άρθρο, θα διερευνήσουμε την αρχή λειτουργίας των σύγχρονων κινητήρων, τους τύπους, τα πλεονεκτήματα, τα μειονεκτήματα, τις εφαρμογές και τον τρόπο με τον οποίο διαφέρουν από άλλους τύπους κινητήρων όπως οι μηχανές επαγωγής.

Πώς λειτουργεί ένας σύγχρονος κινητήρας;

Η βασική λειτουργία ενός σύγχρονου κινητήρα περιλαμβάνει την αλληλεπίδραση μεταξύ του περιστρεφόμενου μαγνητικού πεδίου που παράγεται από τον στάτορα και του μαγνητικού πεδίου που δημιουργείται από τον ρότορα. Ο ρότορας, σε αντίθεση με τους κινητήρες επαγωγής, είναι τυπικά εξοπλισμένος με μόνιμους μαγνήτες ή ηλεκτρομαγνήτες που τροφοδοτούνται από άμεσο ρεύμα (DC).

Βασικά στοιχεία ενός σύγχρονου κινητήρα

Ένας τυπικός σύγχρονος κινητήρας αποτελείται από δύο πρωτογενή συστατικά:

1. Στάτης : Το σταθερό τμήμα του κινητήρα, το οποίο συνήθως αποτελείται από περιελίξεις που τροφοδοτούνται από την παροχή AC . Ο στάτορας δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο όταν το ρεύμα εναλλασσόμενου ρεύματος ρέει μέσα από τις περιελίξεις.

2. ROTOR : Το περιστρεφόμενο τμήμα του κινητήρα, το οποίο μπορεί να είναι είτε ένας μόνιμος μαγνήτης είτε ένας ηλεκτρομαγνητικός ρότορας που τροφοδοτείται από παροχή DC . Το μαγνητικό πεδίο του ρότορα κλειδώνει με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα, προκαλώντας τη στροφή του ρότορα με σύγχρονη ταχύτητα.

Η βασική αρχή λειτουργίας

1. Όταν η ισχύς AC εφαρμόζεται στις περιελίξεις του στάτη, περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο . παράγεται ένα

2. Ο ρότορας, με το μαγνητικό του πεδίο, κλειδώνει σε αυτό το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, που σημαίνει ότι ο ρότορας ακολουθεί το μαγνητικό πεδίο του στάτορα.

3. Καθώς τα μαγνητικά πεδία αλληλεπιδρούν, ο ρότορας συγχρονίζεται με το περιστρεφόμενο πεδίο του στάτορα και και οι δύο περιστρέφονται με την ίδια ταχύτητα. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο ονομάζεται σύγχρονος κινητήρας - ο ρότορας τρέχει σε συγχρονισμό με τη συχνότητα της τροφοδοσίας AC.

Δεδομένου ότι η ταχύτητα του ρότορα ταιριάζει με το μαγνητικό πεδίο του στάτορα, οι σύγχρονοι κινητήρες λειτουργούν με σταθερή ταχύτητα που καθορίζεται από τη συχνότητα της τροφοδοσίας AC και τον αριθμό των πόλων στον κινητήρα.

Τύποι σύγχρονων κινητήρων

Οι σύγχρονοι κινητήρες έρχονται σε διάφορες διαμορφώσεις, ανάλογα με τον σχεδιασμό του ρότορα και την εφαρμογή.

1. Μόνιμος σύγχρονος κινητήρας (PMSM)

Σε έναν σύγχρονο κινητήρα μόνιμου μαγνήτη , ο ρότορας είναι εξοπλισμένος με μόνιμους μαγνήτες, οι οποίοι παρέχουν το μαγνητικό πεδίο για συγχρονισμό με το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο του στάτορα.

• Πλεονεκτήματα : Υψηλή απόδοση, συμπαγής σχεδιασμός και πυκνότητα υψηλής ροπής.

• Εφαρμογές : Χρησιμοποιείται σε εφαρμογές όπου απαιτείται ακριβής έλεγχος ταχύτητας, όπως ηλεκτρικά οχήματα και μηχανήματα υψηλής ακρίβειας.

2. Σύγχρονος κινητήρας του δρομέα τραύματος

Ένας σύγχρονος κινητήρας του ρότορα τραύματος χρησιμοποιεί έναν ρότορα που τραυματίζεται με περιελίξεις χαλκού, οι οποίες ενεργοποιούνται από μια παροχή DC μέσω δακτυλίων ολίσθησης. Οι περιελίξεις του ρότορα παράγουν το μαγνητικό πεδίο που απαιτείται για συγχρονισμό με τον στάτορα.

• Πλεονεκτήματα : Πιο ισχυρό από τους μόνιμους κινητήρες μαγνήτη και ικανό να αντέξει υψηλότερα επίπεδα ισχύος.

• Εφαρμογές : Χρησιμοποιούνται σε μεγάλα βιομηχανικά συστήματα όπου χρειάζονται υψηλή ισχύς και ροπή, όπως γεννήτριες και μονάδες παραγωγής ενέργειας.

3. Σύγχρονη κινητήρια υστέρηση

Ένας σύγχρονος κινητήρας υστέρησης χρησιμοποιεί έναν ρότορα με μαγνητικά υλικά που παρουσιάζουν υστέρηση (η υστέρηση μεταξύ της μαγνητοποίησης και του εφαρμοζόμενου πεδίου). Αυτός ο τύπος κινητήρα είναι γνωστός για την ομαλή και ήσυχη λειτουργία του.

• Πλεονεκτήματα : Εξαιρετικά χαμηλή δόνηση και θόρυβος.

• Εφαρμογές : Κοινή σε ρολογιών , συσκευές συγχρονισμού και άλλες εφαρμογές χαμηλής ροπής όπου απαιτείται ομαλή λειτουργία.

Οι σύγχρονοι κινητήρες είναι ισχυροί, αποτελεσματικοί και ακριβείς μηχανές που προσφέρουν συνεπή απόδοση σε εφαρμογές που απαιτούν σταθερή ταχύτητα και διόρθωση συντελεστή ισχύος . Είναι ιδιαίτερα επωφελείς σε μεγάλα βιομηχανικά συστήματα, παραγωγή ενέργειας και εφαρμογές όπου ο ακριβής συγχρονισμός είναι ζωτικής σημασίας. Ωστόσο, η πολυπλοκότητά τους, το υψηλότερο αρχικό κόστος και η ανάγκη για εξωτερικούς μηχανισμούς εκκίνησης τους καθιστούν λιγότερο κατάλληλες για ορισμένες εφαρμογές σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων όπως οι μηχανές επαγωγής.

Μηχανισμός κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες

Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες λειτουργούν χρησιμοποιώντας δύο βασικά εξαρτήματα: ένας ρότορας που περιέχει μόνιμους μαγνήτες και έναν στάτορα εξοπλισμένο με πηνία χαλκού που γίνονται ηλεκτρομαγνήτες όταν το ρεύμα ρέει μέσα από αυτά.

Αυτοί οι κινητήρες ταξινομούνται σε δύο τύπους: inrunner (εσωτερικοί κινητήρες ρότορα) και ροπές (εξωτερικοί κινητήρες ρότορα). Στους κινητήρες Inrunner, ο στάτορας τοποθετείται εξωτερικά ενώ ο ρότορας περιστρέφεται μέσα. Αντίθετα, σε κινητήρες untrunner, ο ρότορας περιστρέφεται έξω από τον στάτορα. Όταν το ρεύμα παρέχεται στα πηνία του στάτορα, παράγουν ηλεκτρομαγνήτη με ξεχωριστούς βόρειους και νότιους πόλους. Όταν η πολικότητα αυτού του ηλεκτρομαγνήτη ευθυγραμμίζεται με εκείνη του μόνιμου μαγνήτη, οι πόλοι απωθούν ο ένας τον άλλον, προκαλώντας την περιστροφή του ρότορα. Ωστόσο, εάν το ρεύμα παραμένει σταθερό σε αυτή τη διαμόρφωση, ο ρότορας θα περιστρέφεται στιγμιαία και στη συνέχεια θα σταματήσει καθώς οι αντίπαλες ηλεκτρομαγνήτες και οι μόνιμοι μαγνήτες ευθυγραμμίζονται. Για να διατηρηθεί η συνεχή περιστροφή, το ρεύμα παρέχεται ως τριφασικό σήμα, το οποίο μεταβάλλει τακτικά την πολικότητα του ηλεκτρομαγνήτη.

Η ταχύτητα περιστροφής του κινητήρα αντιστοιχεί στη συχνότητα του τριφασικού σήματος. Επομένως, για να επιτευχθεί ταχύτερη περιστροφή, μπορεί κανείς να αυξήσει τη συχνότητα του σήματος. Στο πλαίσιο ενός οχήματος τηλεχειριστηρίου, η επιτάχυνση του οχήματος αυξάνοντας αποτελεσματικά τον ελεγκτή να αυξήσει τη συχνότητα μεταγωγής.

Πώς λειτουργεί ο κινητήρας DC χωρίς ψύξη;

ΕΝΑ Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες , που συχνά αναφέρεται ως σύγχρονος κινητήρας μόνιμου μαγνήτη, είναι ένας ηλεκτρικός κινητήρας που είναι γνωστός για την υψηλή απόδοση, το συμπαγές μέγεθος, τον χαμηλό θόρυβο και τη μεγάλη διάρκεια ζωής. Βρίσκει εκτεταμένες εφαρμογές τόσο στη βιομηχανική παραγωγή όσο και στα καταναλωτικά προϊόντα.

Η λειτουργία ενός κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες βασίζεται στην αλληλεπίδραση μεταξύ ηλεκτρικής ενέργειας και μαγνητισμού. Περιλαμβάνει εξαρτήματα όπως μόνιμους μαγνήτες, ρότορα, στάτορα και ηλεκτρονικό ελεγκτή ταχύτητας. Οι μόνιμοι μαγνήτες χρησιμεύουν ως η κύρια πηγή του μαγνητικού πεδίου στον κινητήρα, χρησιμοποιώντας συνήθως υλικά σπάνιων γαιών. Όταν ο κινητήρας τροφοδοτείται, αυτοί οι μόνιμοι μαγνήτες δημιουργούν ένα σταθερό μαγνητικό πεδίο που αλληλεπιδρά με το ρεύμα που ρέει μέσα στον κινητήρα, δημιουργώντας ένα μαγνητικό πεδίο του ρότορα.

Ο ρότορας ενός Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες  είναι το περιστρεφόμενο συστατικό και αποτελείται από διάφορους μόνιμους μαγνήτες. Το μαγνητικό πεδίο του αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο του στάτορα, προκαλώντας το να περιστρέφεται. Ο στάτορας, από την άλλη πλευρά, είναι το σταθερό μέρος του κινητήρα, που αποτελείται από πηνία χαλκού και πυρήνες σιδήρου. Όταν το ρεύμα ρέει μέσα από τα πηνία του στάτορα, παράγει ένα διαφορετικό μαγνητικό πεδίο. Σύμφωνα με τον νόμο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής του Faraday, αυτό το μαγνητικό πεδίο επηρεάζει τον ρότορα, παράγοντας περιστροφική ροπή.

Ο ηλεκτρονικός ελεγκτής ταχύτητας (ESC) διαχειρίζεται την κατάσταση λειτουργίας του κινητήρα και ρυθμίζει την ταχύτητά του ελέγχοντας το ρεύμα που παρέχεται στον κινητήρα. Το ESC ρυθμίζει διάφορες παραμέτρους, συμπεριλαμβανομένου του πλάτους παλμού, της τάσης και του ρεύματος, για τον έλεγχο της απόδοσης του κινητήρα.

Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, το ρεύμα ρέει τόσο στον στάτορα όσο και στον ρότορα, δημιουργώντας μια ηλεκτρομαγνητική δύναμη που αλληλεπιδρά με το μαγνητικό πεδίο των μόνιμων μαγνήτη. Ως αποτέλεσμα, ο κινητήρας περιστρέφεται σύμφωνα με τις εντολές του ηλεκτρονικού ελεγκτή ταχύτητας, παράγοντας μηχανική εργασία που οδηγεί τον συνδεδεμένο εξοπλισμό ή μηχανήματα.

Συνοπτικά, το Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες  λειτουργεί με την αρχή των ηλεκτρικών και μαγνητικών αλληλεπιδράσεων που παράγουν περιστροφική ροπή μεταξύ των περιστρεφόμενων μόνιμων μαγνητών και των πηνίων του στάτορα. Αυτή η αλληλεπίδραση οδηγεί την περιστροφή του κινητήρα και μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια, επιτρέποντάς της να εκτελεί εργασία.

Ελέγχοντας τον κινητήρα DC χωρίς ψύξη

Για να ενεργοποιήσετε ένα Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες  για περιστροφή, είναι απαραίτητο να ελέγχει την κατεύθυνση και το χρονοδιάγραμμα του ρεύματος που ρέει μέσα από τα πηνία του. Το παρακάτω διάγραμμα απεικονίζει τον στάτορα (πηνία) και τον ρότορα (μόνιμους μαγνήτες) ενός κινητήρα BLDC, ο οποίος διαθέτει τρία πηνία με την ένδειξη U, V και W, σε απόσταση 120º μεταξύ τους. Η λειτουργία του κινητήρα οδηγείται από τη διαχείριση των φάσεων και των ρευμάτων σε αυτά τα πηνία. Οι ροές ρεύματος διαδοχικά μέσω της φάσης U, στη συνέχεια της φάσης V και τελικά της φάσης W. Η περιστροφή διατηρείται με τη συνεχή μετατροπή της μαγνητικής ροής, η οποία προκαλεί τους μόνιμους μαγνήτες να ακολουθούν το περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που παράγεται από τα πηνία. Στην ουσία, η ενεργοποίηση των πηνίων U, V και W πρέπει να εναλλάσσεται συνεχώς για να διατηρηθεί η προκύπτουσα μαγνητική ροή σε κίνηση, δημιουργώντας έτσι ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο που προσελκύει συνεχώς τους μαγνήτες του ρότορα.

Υπάρχουν σήμερα τρεις μέθοδοι ελέγχου κινητήρα χωρίς ψήκτρες:

1.

Ο έλεγχος των τραπεζοειδών κυμάτων, που συνήθως αναφέρεται ως έλεγχος 120 ° ή έλεγχος μεταγωγής 6 βημάτων, είναι μία από τις πιο απλές μεθόδους για τον έλεγχο των κινητήρων χωρίς ψήκτρες DC (BLDC). Αυτή η τεχνική περιλαμβάνει την εφαρμογή ρευμάτων τετραγωνικών κυμάτων στις φάσεις του κινητήρα, τα οποία συγχρονίζονται με την τραπεζοειδή καμπύλη πίσω-EMF του κινητήρα BLDC για να επιτευχθεί η βέλτιστη παραγωγή ροπής. Ο έλεγχος Ladder BLDC είναι κατάλληλος για μια ποικιλία σχεδίων συστήματος ελέγχου κινητήρα σε πολλές εφαρμογές, συμπεριλαμβανομένων των οικιακών συσκευών, των συμπιεστών ψύξης, των φυσητήρων HVAC, των συμπυκνωτών, των βιομηχανικών κινήσεων, των αντλιών και της ρομποτικής.

Η μέθοδος ελέγχου του τετραγωνικού κύματος προσφέρει πολλά πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένου ενός απλού αλγόριθμου ελέγχου και χαμηλού κόστους υλικού, επιτρέποντας υψηλότερες ταχύτητες κινητήρα χρησιμοποιώντας έναν τυπικό ελεγκτή απόδοσης. Ωστόσο, έχει επίσης μειονεκτήματα, όπως σημαντικές διακυμάνσεις ροπής, κάποιο επίπεδο τρέχοντος θορύβου και αποτελεσματικότητα που δεν φθάνει το μέγιστο δυναμικό του. Ο έλεγχος των τραπεζοειδών κυμάτων είναι ιδιαίτερα κατάλληλος για εφαρμογές όπου δεν απαιτείται υψηλής απόδοσης περιστροφής. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί έναν αισθητήρα αίθουσας ή έναν μη αναπνοτικό αλγόριθμο εκτίμησης για τον προσδιορισμό της θέσης του ρότορα και εκτελεί έξι μετακινήσεις (μία κάθε 60 °) μέσα σε έναν ηλεκτρικό κύκλο 360 ° με βάση αυτή τη θέση. Κάθε μετακίνηση δημιουργεί δύναμη σε μια συγκεκριμένη κατεύθυνση, με αποτέλεσμα την αποτελεσματική ακρίβεια θέσης των 60 ° σε ηλεκτρικούς όρους. Το όνομα 'Trapezoidal Wave Control ' προέρχεται από το γεγονός ότι η κυματομορφή ρεύματος φάσης μοιάζει με τραπεζοειδές σχήμα.

2.

Η μέθοδος ελέγχου κύματος ημιτονοειδούς κύματος χρησιμοποιεί διαμόρφωση πλάτους διανυσμάτων διανυσμάτων (SVPWM) για να παράγει μια τριφασική τάση ημιτονοειδούς κύματος, με το αντίστοιχο ρεύμα να είναι επίσης ένα ημιτονοειδές κύμα. Σε αντίθεση με τον έλεγχο των τετραγωνικών κυμάτων, αυτή η προσέγγιση δεν περιλαμβάνει διακριτά βήματα μεταγωγής. Αντ 'αυτού, αντιμετωπίζεται σαν να εμφανίζεται ένας άπειρος αριθμός μετακινήσεων σε κάθε ηλεκτρικό κύκλο.

Σαφώς, ο Sine Wave Control προσφέρει πλεονεκτήματα έναντι του ελέγχου των τετραγωνικών κυμάτων, συμπεριλαμβανομένων των μειωμένων διακυμάνσεων της ροπής και των λιγότερων ρεύματος αρμονικών, με αποτέλεσμα μια πιο εκλεπτυσμένη εμπειρία ελέγχου. Ωστόσο, απαιτεί ελαφρώς πιο προηγμένη απόδοση από τον ελεγκτή σε σύγκριση με τον έλεγχο των τετραγωνικών κυμάτων και εξακολουθεί να μην επιτυγχάνει μέγιστη απόδοση κινητήρα.

3.

Ο έλεγχος προσανατολισμένου στον τομέα (FOC), που αναφέρεται επίσης ως έλεγχος φορέα (VC), είναι μία από τις πιο αποτελεσματικές μέθοδοι για την αποτελεσματική διαχείριση Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες  (BLDC) και οι μόνιμοι Magret Syrchronous Motors (PMSM). Ενώ ο Sine Wave Control διαχειρίζεται το φορέα τάσης και ελέγχει έμμεσα το τρέχον μέγεθος, δεν έχει την ικανότητα να ελέγχει την κατεύθυνση του ρεύματος.

Η μέθοδος ελέγχου FOC μπορεί να θεωρηθεί ως ενισχυμένη έκδοση του ελέγχου ημιτονοειδούς κύματος, καθώς επιτρέπει τον έλεγχο του τρέχοντος φορέα, διαχειρίζοντας αποτελεσματικά τον έλεγχο του φορέα του μαγνητικού πεδίου του κινητήρα του κινητήρα. Με τον έλεγχο της κατεύθυνσης του μαγνητικού πεδίου του στάτορα, εξασφαλίζει ότι τα μαγνητικά πεδία του στάτορα και του ρότορα παραμένουν σε γωνία 90 ° ανά πάσα στιγμή, γεγονός που μεγιστοποιεί την έξοδο ροπής για ένα δεδομένο ρεύμα.

4. Έλεγχος χωρίς αισθητήρα

Σε αντίθεση με τις συμβατικές μεθόδους ελέγχου κινητήρα που βασίζονται σε αισθητήρες, ο έλεγχος χωρίς αισθητήρα επιτρέπει στον κινητήρα να λειτουργεί χωρίς αισθητήρες όπως αισθητήρες αίθουσας ή κωδικοποιητές. Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιεί τα δεδομένα ρεύματος και τάσης του κινητήρα για να εξακριβώσει τη θέση του ρότορα. Η ταχύτητα του κινητήρα στη συνέχεια υπολογίζεται με βάση τις αλλαγές στη θέση του ρότορα, χρησιμοποιώντας αυτές τις πληροφορίες για να ρυθμίσει αποτελεσματικά την ταχύτητα του κινητήρα.

Το κύριο πλεονέκτημα του ελέγχου χωρίς αισθητήρα είναι ότι εξαλείφει την ανάγκη για αισθητήρες, επιτρέποντας την αξιόπιστη λειτουργία σε προκλητικά περιβάλλοντα. Είναι επίσης οικονομικά αποδοτικό, απαιτώντας μόνο τρεις ακίδες και παίρνει ελάχιστο χώρο. Επιπλέον, η απουσία αισθητήρων αίθουσας ενισχύει τη διάρκεια ζωής και την αξιοπιστία του συστήματος, καθώς δεν υπάρχουν εξαρτήματα που μπορούν να καταστραφούν. Ωστόσο, ένα αξιοσημείωτο μειονέκτημα είναι ότι δεν παρέχει ομαλή εκκίνηση. Σε χαμηλές ταχύτητες ή όταν ο ρότορας είναι ακίνητος, η πίσω δύναμη της ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας είναι ανεπαρκής, καθιστώντας δύσκολη την ανίχνευση του σημείου μηδενικής διασταύρωσης.

DC βουρτσισμένο εναντίον ψύλλων κινητήρες

Ομοιότητες μεταξύ DC βουρτσισμένου και χωρίς ψήκτρες κινητήρες

Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες και οι βούρτσινοι κινητήρες DC μοιράζονται ορισμένα κοινά χαρακτηριστικά και λειτουργικές αρχές:

Τόσο οι κινητήρες χωρίς ψύλλους όσο και οι βουρτσισμένοι κινητήρες DC έχουν παρόμοια δομή, που περιλαμβάνει έναν στάτορα και έναν ρότορα. Ο στάτορας παράγει ένα μαγνητικό πεδίο, ενώ ο ρότορας δημιουργεί ροπή μέσω της αλληλεπίδρασής του με αυτό το μαγνητικό πεδίο, μετατρέποντας αποτελεσματικά την ηλεκτρική ενέργεια σε μηχανική ενέργεια.

Και οι δύο Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες και οι βούρτσινοι κινητήρες DC απαιτούν τροφοδοτικό DC για την παροχή ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς η λειτουργία τους βασίζεται στο άμεσο ρεύμα.

Και οι δύο τύποι κινητήρων μπορούν να ρυθμίσουν την ταχύτητα και τη ροπή μεταβάλλοντας την τάση εισόδου ή το ρεύμα, επιτρέποντας την ευελιξία και τον έλεγχο σε διάφορα σενάρια εφαρμογής.

Διαφορές μεταξύ των κινητήρων DC βουρτσών και χωρίς ψήκτρες

Ενώ βουρτσίζεται και Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες μοιράζονται ορισμένες ομοιότητες, παρουσιάζουν επίσης σημαντικές διαφορές όσον αφορά την απόδοση και τα πλεονεκτήματα. Οι βουρτσισμένοι κινητήρες DC χρησιμοποιούν βούρτσες για να μετακινήσουν την κατεύθυνση του κινητήρα, επιτρέποντας την περιστροφή. Αντίθετα, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούν ηλεκτρονικό έλεγχο για να αντικαταστήσουν τη διαδικασία μηχανικής μεταγωγής.

Τύπος κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες

Τύπος κινητήρα Besfoc Bldc

Υπάρχουν πολλοί τύποι κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες που πωλούνται από το Jkongmotor και η κατανόηση των χαρακτηριστικών και των χρηστών διαφορετικών τύπων βηματικών κινητήρων θα σας βοηθήσει να αποφασίσετε ποιος τύπος είναι ο καλύτερος για εσάς.

1. Standard Motor BLDC (εσωτερικός ρότορας)

Το Besfoc προμηθεύει NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 πλαίσιο και μετρικό μέγεθος 36mm - 130mm τυποποιημένος κινητήρας χωρίς ψήκτρες. Οι κινητήρες (εσωτερικός ρότορας) περιλαμβάνουν 3 -φάση 12V/24V/36V/48V/72V/110V χαμηλής τάσης και ηλεκτρικούς κινητήρες υψηλής τάσης 310V με εύρος ισχύος 10W - 3500W και ταχύτητα 10rpm - 10000rpm. Οι ενσωματωμένοι αισθητήρες αίθουσας μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε εφαρμογές που απαιτούν ακριβή θέση θέσης και ταχύτητας. Ενώ οι τυποποιημένες επιλογές προσφέρουν εξαιρετική αξιοπιστία και υψηλή απόδοση, οι περισσότεροι από τους κινητήρες μας μπορούν επίσης να προσαρμοστούν για να λειτουργούν με διαφορετικές τάσεις, εξουσίες, ταχύτητες κλπ. Ο προσαρμοσμένος τύπος άξονα/μήκος και φλάντζες τοποθέτησης είναι διαθέσιμες κατόπιν αιτήματος.

2.

Ένας κινητήρας με βύθιση DC χωρίς ψήκτρες είναι ένας κινητήρας με ενσωματωμένο κιβώτιο ταχυτήτων (συμπεριλαμβανομένου του κιβωτίου ταχυτήτων, του κιβωτίου ταχυτήτων και του πλανητικού κιβωτίου ταχυτήτων). Τα γρανάζια συνδέονται με τον άξονα κίνησης του κινητήρα. Αυτή η εικόνα δείχνει πώς είναι το κιβώτιο ταχυτήτων στο περίβλημα του κινητήρα.

Τα κιβώτια ταχυτήτων διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στη μείωση της ταχύτητας των κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες, ενισχύοντας ταυτόχρονα τη ροπή εξόδου. Συνήθως, οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες λειτουργούν αποτελεσματικά σε ταχύτητες που κυμαίνονται από 2000 έως 3000 σ.α.λ. Για παράδειγμα, όταν συνδυάζεται με ένα κιβώτιο ταχυτήτων που έχει αναλογία μετάδοσης 20: 1, η ταχύτητα του κινητήρα μπορεί να μειωθεί σε περίπου 100 έως 150 σ.α.λ., με αποτέλεσμα μια είκοσι φορές αύξηση της ροπής.

Επιπλέον, η ενσωμάτωση του κινητήρα και του κιβωτίου ταχυτήτων μέσα σε ένα μόνο περίβλημα ελαχιστοποιεί τις εξωτερικές διαστάσεις των κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες, βελτιστοποιώντας τη χρήση του διαθέσιμου χώρου μηχανής.

3.

Οι πρόσφατες εξελίξεις στην τεχνολογία οδηγούν στην ανάπτυξη πιο ισχυρού εξοπλισμού και εργαλείων εξοπλισμού ασύρματου υπαίθριου εξοπλισμού. Μια αξιοσημείωτη καινοτομία στα ηλεκτρικά εργαλεία είναι ο εξωτερικός σχεδιασμός του κινητήρα χωρίς ψήκτρες.

Εξωτερικός ρότορας Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες ή οι εξωτερικοί κινητήρες χωρίς ψήκτρες, διαθέτουν ένα σχέδιο που ενσωματώνει τον ρότορα στο εξωτερικό, επιτρέποντας την ομαλότερη λειτουργία. Αυτοί οι κινητήρες μπορούν να επιτύχουν υψηλότερη ροπή από τα σχέδια εσωτερικού δρομέα παρόμοιου μεγέθους. Η αυξημένη αδράνεια που παρέχεται από τους εξωτερικούς κινητήρες του ρότορα τους καθιστά ιδιαίτερα κατάλληλη για εφαρμογές που απαιτούν χαμηλό θόρυβο και συνεπή απόδοση σε χαμηλότερες ταχύτητες.

Σε έναν εξωτερικό κινητήρα ρότορα, ο ρότορας τοποθετείται εξωτερικά, ενώ ο στάτορας βρίσκεται μέσα στον κινητήρα.

Εξωτερικός-rotor Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες είναι συνήθως μικρότεροι από τους ομολόγους του εσωτερικού-rotor, προσφέροντας μια οικονομικά αποδοτική λύση. Σε αυτό το σχέδιο, οι μόνιμοι μαγνήτες τοποθετούνται σε ένα περίβλημα του ρότορα που περιστρέφεται γύρω από έναν εσωτερικό στάτορα με περιελίξεις. Λόγω της υψηλότερης αδράνειας του ρότορα, οι κινητήρες εξωτερικού Ροτόν εμφανίζουν χαμηλότερη κυματοθραύτη ροπής σε σύγκριση με τους εσωτερικούς ρότορες.

4. Ενσωματωμένος κινητήρας bldc

Οι ενσωματωμένοι κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι προηγμένα μηχανικά προϊόντα που έχουν σχεδιαστεί για χρήση σε βιομηχανικά συστήματα αυτοματισμού και ελέγχου. Αυτοί οι κινητήρες είναι εξοπλισμένοι με ένα εξειδικευμένο τσιπ οδηγού κινητήρα DC χωρίς ψήκτρες, παρέχοντας πολυάριθμα πλεονεκτήματα, συμπεριλαμβανομένης της υψηλής ενσωμάτωσης, του συμπαγούς μεγέθους, της πλήρους προστασίας, της απλής καλωδίωσης και της βελτιωμένης αξιοπιστίας. Αυτή η σειρά προσφέρει μια σειρά ολοκληρωμένων κινητήρων με εξόδους ισχύος από 100 έως 400W. Επιπλέον, ο ενσωματωμένος οδηγός χρησιμοποιεί τεχνολογία PWM αιχμής, επιτρέποντας στον κινητήρα χωρίς ψήκτρες να λειτουργεί με υψηλές ταχύτητες με ελάχιστη δόνηση, χαμηλό θόρυβο, εξαιρετική σταθερότητα και υψηλή αξιοπιστία. Οι ενσωματωμένοι κινητήρες διαθέτουν επίσης σχεδιασμό εξοικονόμησης χώρου που απλοποιεί την καλωδίωση και μειώνει το κόστος σε σύγκριση με τα παραδοσιακά ξεχωριστά εξαρτήματα κινητήρα και κίνησης.

Πώς να επιλέξετε το πρόγραμμα οδήγησης κινητήρα DC χωρίς ψύξη

1. Επιλέγοντας έναν κατάλληλο κινητήρα χωρίς ψήκτρες

Ξεκινήστε επιλέγοντας ένα Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες  με βάση τις ηλεκτρικές παραμέτρους του. Είναι απαραίτητο να προσδιοριστούν οι βασικές προδιαγραφές, όπως το επιθυμητό εύρος ταχύτητας, η ροπή, η ονομαστική τάση και η ονομαστική ροπή πριν από την επιλογή του κατάλληλου κινητήρα χωρίς ψήκτρες. Συνήθως, η ονομαστική ταχύτητα για τους κινητήρες χωρίς ψήκτρες είναι περίπου 3000 σ.α.λ., με συνιστώμενη ταχύτητα λειτουργίας τουλάχιστον 200 σ.α.λ. Εάν είναι απαραίτητη η παρατεταμένη λειτουργία σε χαμηλότερες ταχύτητες, σκεφτείτε να χρησιμοποιήσετε ένα κιβώτιο ταχυτήτων για να μειώσετε την ταχύτητα ενώ αυξάνετε τη ροπή.

Στη συνέχεια, επιλέξτε ένα Ο κινητήρας DC χωρίς ψήκτρες  σύμφωνα με τις μηχανικές του διαστάσεις. Βεβαιωθείτε ότι οι διαστάσεις εγκατάστασης του κινητήρα, οι διαστάσεις του άξονα εξόδου και το συνολικό μέγεθος είναι συμβατές με τον εξοπλισμό σας. Προσφέρουμε επιλογές προσαρμογής για κινητήρες χωρίς ψήκτρες σε διάφορα μεγέθη με βάση τις απαιτήσεις των πελατών.

2. Επιλέγοντας το σωστό οδηγό χωρίς ψήκτρες

Επιλέξτε το κατάλληλο πρόγραμμα οδήγησης με βάση τις ηλεκτρικές παραμέτρους του κινητήρα χωρίς ψήκτρες. Κατά την επιλογή ενός προγράμματος οδήγησης, επιβεβαιώστε ότι η ονομαστική ισχύς και η τάση του κινητήρα εμπίπτουν στο επιτρεπόμενο εύρος του οδηγού για να εξασφαλιστεί η συμβατότητα. Η σειρά των οδηγών χωρίς ψήκτρες περιλαμβάνει μοντέλα χαμηλής τάσης (12-60 VDC) και μοντέλα υψηλής τάσης (110/220 VAC), προσαρμοσμένα για κινητήρες με χαμηλή τάση και υψηλής τάσης, αντίστοιχα. Είναι σημαντικό να μην αναμίξετε αυτούς τους δύο τύπους.

Επιπλέον, εξετάστε το μέγεθος της εγκατάστασης και τις απαιτήσεις διαρροής θερμότητας του οδηγού για να εξασφαλιστεί ότι λειτουργεί αποτελεσματικά στο περιβάλλον του.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα των κινητήρων DC χωρίς ψύξη

Φόντα

Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες (BLDC) προσφέρουν διάφορα οφέλη σε σύγκριση με άλλους τύπους κινητήρων, συμπεριλαμβανομένου του συμπαγούς μεγέθους, της υψηλής ισχύος εξόδου, της χαμηλής δόνησης, του ελάχιστου θορύβου και της εκτεταμένης διάρκειας ζωής. Ακολουθούν μερικά βασικά πλεονεκτήματα των κινητήρων BLDC:

1. Απόδοση : Οι κινητήρες BldC μπορούν να διαχειρίζονται συνεχώς τη μέγιστη ροπή, σε αντίθεση με τους κινητήρες βουρτσισμένου, οι οποίοι επιτυγχάνουν μέγιστη ροπή μόνο σε συγκεκριμένα σημεία κατά τη διάρκεια της περιστροφής. Κατά συνέπεια, οι μικρότεροι κινητήρες BLDC μπορούν να δημιουργήσουν σημαντική ισχύ χωρίς την ανάγκη μεγαλύτερων μαγνήτη.

2. Δυστυχώς ελέγχου : Αυτοί οι κινητήρες μπορούν να ελεγχθούν με ακρίβεια μέσω μηχανισμών ανάδρασης, επιτρέποντας την ακριβή ροπή και την παράδοση ταχύτητας. Αυτή η ακρίβεια ενισχύει την ενεργειακή απόδοση, μειώνει την παραγωγή θερμότητας και επεκτείνει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας σε εφαρμογές που λειτουργούν με μπαταρία.

3. Μακροζωία και μείωση του θορύβου : Χωρίς βούρτσες για να φθαρεί, οι κινητήρες BLDC έχουν μεγαλύτερη διάρκεια ζωής και παράγουν χαμηλότερο ηλεκτρικό θόρυβο. Αντίθετα, οι βουρτσισμένοι κινητήρες δημιουργούν σπινθήρες κατά τη διάρκεια της επαφής μεταξύ των βούρτσες και του μεταναστευτή, με αποτέλεσμα τον ηλεκτρικό θόρυβο, καθιστώντας τους κινητήρες BLDC προτιμώμενους σε εφαρμογές ευαίσθητων στο θόρυβο.

Πρόσθετα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν:

• Υψηλότερη απόδοση και πυκνότητα ισχύος σε σύγκριση με τους κινητήρες επαγωγής (περίπου 35% μείωση του όγκου και του βάρους για την ίδια έξοδο).

• Μεγάλη διάρκεια ζωής και ήσυχη λειτουργία λόγω των ρουλεμάν ακριβείας.

• Ένα ευρύ φάσμα ταχύτητας και πλήρης έξοδος κινητήρα λόγω καμπύλης γραμμικής ροπής.

• Μειωμένες εκπομπές ηλεκτρικών παρεμβολών.

• Μηχανική εναλλαγή με βηματικούς κινητήρες, μείωση του κόστους κατασκευής και αυξανόμενη ποικιλία εξαρτημάτων.

Μειονεκτήματα

Παρά τα οφέλη τους, οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες έχουν κάποια μειονεκτήματα. Τα εξελιγμένα ηλεκτρονικά που απαιτούνται για δίσκους χωρίς ψύξη οδηγούν σε υψηλότερο συνολικό κόστος σε σύγκριση με τους βούρτσες.

Η μέθοδος ελέγχου προσανατολισμού στο πεδίο (FOC), η οποία επιτρέπει τον ακριβή έλεγχο του μεγέθους και της κατεύθυνσης του μαγνητικού πεδίου, παρέχει σταθερή ροπή, χαμηλό θόρυβο, υψηλή απόδοση και ταχεία δυναμική απόκριση. Ωστόσο, έρχεται με υψηλό κόστος υλικού, αυστηρές απαιτήσεις απόδοσης για τον ελεγκτή και την ανάγκη να ταιριάζουν στενά οι παραμέτρους του κινητήρα.

Ένα άλλο μειονέκτημα είναι ότι οι κινητήρες χωρίς ψήκτρες μπορεί να βιώσουν jitter κατά την εκκίνηση λόγω επαγωγικής αντίδρασης, με αποτέλεσμα τη λιγότερο ομαλή λειτουργία σε σύγκριση με τους βούρτσες.

Επί πλέον, Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες απαιτούν εξειδικευμένες γνώσεις και εξοπλισμό για συντήρηση και επισκευή, καθιστώντας τους λιγότερο προσιτές στους μέσους χρήστες.

Χρήσεις και εφαρμογές κινητήρων χωρίς ψύξη DC

Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες (BLDC) χρησιμοποιούνται εκτενώς σε διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένου του βιομηχανικού αυτοματισμού, της αυτοκινητοβιομηχανίας, του ιατρικού εξοπλισμού και της τεχνητής νοημοσύνης, λόγω της μακροζωίας τους, του χαμηλού θορύβου και της υψηλής ροπής.

1. Βιομηχανικός αυτοματισμός

Στη βιομηχανική αυτοματοποίηση, Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες είναι ζωτικής σημασίας για εφαρμογές όπως οι σερβοκινητήρες, τα εργαλεία CNC και η ρομποτική. Χρησιμεύουν ως ενεργοποιητές που ελέγχουν τις κινήσεις των βιομηχανικών ρομπότ για εργασίες όπως η ζωγραφική, η συναρμολόγηση των προϊόντων και η συγκόλληση. Αυτές οι εφαρμογές απαιτούν κινητήρες υψηλής ακρίβειας, υψηλής απόδοσης, οι οποίοι οι κινητήρες BLDC είναι καλά εξοπλισμένοι για να παρέχουν.

2. Ηλεκτρικά οχήματα

Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες αποτελούν σημαντική εφαρμογή στα ηλεκτρικά οχήματα, ιδιαίτερα ότι χρησιμεύουν ως κινητήρες κίνησης. Είναι ιδιαίτερα ζωτικής σημασίας για τις λειτουργικές αντικαταστάσεις που απαιτούν ακριβή έλεγχο και σε περιοχές όπου χρησιμοποιούνται συχνά εξαρτήματα, απαιτώντας μακροχρόνιες επιδόσεις. Μετά από συστήματα τιμονιού, οι κινητήρες συμπιεστή κλιματισμού αντιπροσωπεύουν μια κύρια εφαρμογή για αυτούς τους κινητήρες. Επιπλέον, οι κινητήρες πρόσφυσης για ηλεκτρικά οχήματα (EVs) παρουσιάζουν επίσης μια πολλά υποσχόμενη ευκαιρία για κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες. Δεδομένου ότι αυτά τα συστήματα λειτουργούν με περιορισμένη ισχύ μπαταρίας, είναι απαραίτητο οι κινητήρες να είναι τόσο αποτελεσματικοί όσο και συμπαγείς για να φιλοξενήσουν αυστηρούς περιορισμούς χώρου.

Δεδομένου ότι τα ηλεκτρικά οχήματα απαιτούν κινητήρες που είναι αποτελεσματικοί, αξιόπιστοι και ελαφρύς για την παροχή ισχύος, οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες, οι οποίοι διαθέτουν αυτές τις ιδιότητες, χρησιμοποιούνται εκτενώς στα συστήματα κίνησης τους.

3. Αεροδιαστημική και drones

Στον τομέα της αεροδιαστημικής, Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες είναι από τους πιο συνηθισμένους ηλεκτρικούς κινητήρες λόγω της εξαιρετικής απόδοσής τους, η οποία είναι ζωτικής σημασίας για αυτές τις εφαρμογές. Η σύγχρονη τεχνολογία αεροδιαστημικής βασίζεται σε ισχυρούς και αποτελεσματικούς κινητήρες DC χωρίς ψύξη για διάφορα βοηθητικά συστήματα εντός των αεροσκαφών. Αυτοί οι κινητήρες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο των επιφανειών πτήσεων και των συστημάτων τροφοδοσίας στην καμπίνα, όπως αντλίες καυσίμου, αντλίες πίεσης αέρα, συστήματα τροφοδοσίας, γεννήτριες και εξοπλισμός διανομής ενέργειας. Η εξαιρετική απόδοση και η υψηλή απόδοση των κινητήρων DC χωρίς ψήκτρες σε αυτούς τους ρόλους συμβάλλουν στον ακριβή έλεγχο των επιφανειών πτήσης, εξασφαλίζοντας τη σταθερότητα και την ασφάλεια των αεροσκαφών.

Στην τεχνολογία drone, Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο διαφόρων συστημάτων, συμπεριλαμβανομένων των συστημάτων παρεμβολών, των συστημάτων επικοινωνίας και των φωτογραφικών μηχανών. Αυτοί οι κινητήρες αντιμετωπίζουν αποτελεσματικά τις προκλήσεις του υψηλού φορτίου και της ταχείας απόκρισης, παρέχοντας υψηλή ισχύ εξόδου και γρήγορη ανταπόκριση για να εξασφαλιστεί η αξιοπιστία και η απόδοση των αεροσκαφών.

4. Ιατρικός εξοπλισμός

Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούνται επίσης εκτενώς στον ιατρικό εξοπλισμό, συμπεριλαμβανομένων συσκευών όπως τεχνητές καρδιές και αντλίες αίματος. Αυτές οι εφαρμογές απαιτούν κινητήρες που είναι υψηλής ακρίβειας, αξιόπιστης και ελαφριάς, όλα τα οποία είναι χαρακτηριστικά που μπορούν να προσφέρουν οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες.

Ως εξαιρετικά αποτελεσματικός, χαμηλού θορύβου και μακροχρόνια κινητήρα, Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούνται εκτενώς στον τομέα του ιατρικού εξοπλισμού. Η ενσωμάτωσή τους σε συσκευές, όπως οι ιατρικοί αναρροφητές, οι αντλίες έγχυσης και τα χειρουργικά κρεβάτια, έχουν ενισχύσει τη σταθερότητα, την ακρίβεια και την αξιοπιστία αυτών των μηχανών, συμβάλλοντας σημαντικά στις προόδους της ιατρικής τεχνολογίας.

5. Smart Home

Μέσα στα έξυπνα οικιακά συστήματα, Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες χρησιμοποιούνται σε διάφορες συσκευές, συμπεριλαμβανομένων των ανεμιστήρων που κυκλοφορούν, των υγραντικών, των αφυγραντικών, των αποσμητικών αέρα, των ανεμιστήρων θέρμανσης και ψύξης, των στεγνωτήρων χεριών, των έξυπνων κλειδαριών και των ηλεκτρικών θυρών και των παραθύρων. Η μετατόπιση από τους κινητήρες επαγωγής στους κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες και τους αντίστοιχους ελεγκτές τους σε οικιακές συσκευές ικανοποιεί καλύτερα τις απαιτήσεις για ενεργειακή απόδοση, την περιβαλλοντική βιωσιμότητα, την προηγμένη νοημοσύνη, τον χαμηλό θόρυβο και την άνεση των χρηστών.

Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες έχουν χρησιμοποιηθεί για μεγάλο χρονικό διάστημα σε ηλεκτρονικά καταναλωτικά, συμπεριλαμβανομένων των πλυντηρίων πλυντηρίων, των συστημάτων κλιματισμού και των ηλεκτρικών κενών. Πιο πρόσφατα, έχουν βρει εφαρμογές στους οπαδούς, όπου η υψηλή απόδοση τους έχει μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας.

Συνοπτικά, οι πρακτικές χρήσεις του Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες επικρατούν στην καθημερινή ζωή. Οι κινητήρες DC χωρίς ψήκτρες (BLDC) είναι αποτελεσματικοί, ανθεκτικοί και ευέλικτοι, εξυπηρετώντας ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών σε διαφορετικές βιομηχανίες. Ο σχεδιασμός τους, οι διάφοροι τύποι και οι εφαρμογές τους τοποθετούν ως βασικά στοιχεία στη σύγχρονη τεχνολογία και τον αυτοματισμό.