Mis on harjadeta alalisvoolu mootor?

A Harjadeta alalisvoolumootorid (BLDC mootor: harjadeta alalisvoolumootor) on 3-faasiline mootor, mille pöörlemist juhivad püsimagnetite ja elektromagnetide vahelised külgetõmbejõud ja tõrjumine. See on sünkroonmootor, mis kasutab alalisvoolu (DC) võimsust. Seda mootoritüüpi nimetatakse sageli 'harjadeta alalisvoolu mootoriks', kuna paljudes rakendustes kasutab see alalisvoolu mootori (harjatud alalisvoolu mootor või kommutaatormootor) pintsleid. Harjadeta alalisvoolumootor on sisuliselt püsiv magnetiline sünkroonmootor, mis kasutab alalisvoolu sisendit ja kasutab muundurit selle teisendamiseks kolmefaasiliseks vahelduvvoolu toiteallikaks koos positsiooni tagasisidega.

A Harjadeta alalisvoolumootor  (BLDC) töötab saali efekti abil ja koosneb mitmest põhikomponendist: rootor, staator, püsiv magnet ja ajamimootori kontroller. Rootoril on rootori võlli külge kinnitatud mitu terasest südamikku ja mähist. Rootori keerledes kasutab kontroller oma asukoha määramiseks vooluandurit, võimaldades sellel reguleerida staatori mähiste kaudu voolava voolu suunda ja tugevust. See protsess genereerib tõhusalt pöördemomendi.

Koos elektroonilise ajami kontrolleriga, mis haldab harjadeta tööd ja teisendab tarnitud alalisvoolu vahelduvvoolu, saavad BLDC mootorid pakkuda jõudlust sarnaselt harjatud alalisvoolumootoritega, kuid ilma pintslite piiranguteta, mis aja jooksul kuluvad. Seetõttu nimetatakse BLDC mootoreid sageli elektrooniliselt kommutatavateks (EC) mootoriteks, eristades neid traditsioonilistest mootoritest, mis tuginevad pintslitega mehaanilisele kommutatsioonile.

Ühine mootoritüüp

Mootoreid saab liigitada nende toiteallika (kas vahelduvvoolu või alalisvoolu) ja mehhanismi alusel, mida nad kasutavad pöörlemise tekitamiseks. Allpool anname lühikese ülevaate igat tüüpi omadustest ja rakendustest.

Ühine mootoritüüp
Alalisvoolumootor	Harjatud alalisvoolumootor
	Harjadeta alalisvoolu mootor
	Astmemootor
Vahelduvvoolumootor	Induktsioonimootor
	Sünkroonmootor

Mis on harjatud alalisvoolu mootor? Põhjalik juhend

Harjatud alalisvoolumootorid on elektrotehnika maailmas juba pikka aega olnud klambriks. Nende lihtsuse, usaldusväärsuse ja kulutõhususe poolest tuntud mootoreid kasutatakse laialdaselt paljudes rakendustes, alates leibkonnaseadmetest kuni tööstusmasinateni. Selles artiklis anname üksikasjaliku ülevaate harjatud alalisvoolumootoritest , uurides nende toimimist, komponente, eeliseid, puudusi ja ühiseid kasutusviise, samuti võrdlust nende harjadeta kolleegidega.

Harjatud alalisvoolumootorite põhitõdede mõistmine

on Harjatud alalisvoolumootor teatud tüüpi alalisvoolu (DC) elektrimootor, mis tugineb mootori mähistele voolu tarnimiseks mehaanilistele pintslitele. Mootori operatsiooni peamine põhimõte hõlmab magnetvälja ja elektrivoolu koostoimet , tekitades pöördemomendi nime all.

Kuidas töötavad harjatud alalisvoolumootorid?

Harjatud alalisvoolu mootoris voolab komplekti kaudu elektrivool . Kuna vool voolab läbi mähiste, interakteerub see mähiste (või armatuur) rootoril asuv toodetud magnetväljaga püsimagnetite või põllumähiste . See interaktsioon loob jõu, mis põhjustab armatuuri pöörlemise.

Kommutaator on harjatud alalisvoolu mootori võtmekomponent. See on pöörlev lüliti, mis pöörab mootori pöörde ajal voolu voolu suuna läbi armatuuri mähiste. See tagab, et armatuur pöörleb jätkuvalt samas suunas, pakkudes järjepidevat liikumist.

Harjatud alalisvoolu mootori põhikomponendid

1. Armatuur (rootor) : mähiste sisaldava mootori pöörlev osa ja interakteerub magnetväljaga.

2. Kommutaator : mehaaniline lüliti, mis tagab, et mootori pöörlemisel on mähistes voolu pööramine.

3. Pintslid : süsinik- või grafiitharjad, mis säilitavad kommutaatoriga elektrilised kontaktid, võimaldades voolul voolata armatuuri.

4. Staktor : mootori statsionaarne osa, mis koosneb tavaliselt püsimagnetitest või elektromagnetidest, mis loovad magnetvälja.

5. Võll : armatuuriga ühendatud keskvarras, mis edastab pöörlemisjõu koormusele.

Harjatud alalisvoolumootorid on paljudes tööstusharudes oluliseks tehnoloogiaks tänu nende lihtsuse, töökindluse ja kulutõhususe tõttu. Ehkki neil on piiranguid, näiteks harjade kulumine ja vähenenud tõhusus suurel kiirusel, on nende eelised - näiteks kõrge lähtemoment ja juhtimise lihtsus - nende jätkuvat olulisust erinevates rakendustes. Ükskõik, kas majapidamisseadmed , , või väikesed robootika tööriistad pakuvad harjatud alalisvoolumootorid tõestatud lahendust ülesannete jaoks, mis nõuavad mõõdukat võimsust ja täpset kontrolli.

Mis on astmeline mootor? Täielik juhend

Astmemootorid on teatud tüüpi alalismootor, mis on tuntud nende võime poolest liikuda täpsete sammude või sammuga, muutes need ideaalseks rakenduste jaoks, mis vajavad kontrollitud liikumist. Erinevalt tavalistest mootoritest, mis pöörlevad toiteallikaks pidevalt, jagab astmemootor täieliku pöörlemise mitmeks diskreetseks sammuks, millest igaüks on täpne osa kogu pöörlemisest. See võime muudab need väärtuslikuks mitmesuguste rakenduste jaoks sellistes tööstusharudes nagu robootika, 3D -printimine , automatiseerimine ja palju muud.

Selles artiklis uurime astmeliste mootorite põhialuseid , nende tööpõhimõtteid, tüüpe, eeliseid, puudusi, rakendusi ja seda, kuidas need võrrelda teiste motoorsete tehnoloogiatega.

Kuidas astmeline mootor töötab?

Elektromagnetismi põhimõttel töötab astmemootor. Sellel on rootor (liikuv osa) ja staatori (statsionaarne osa), sarnaselt muud tüüpi elektrimootoritega. See, mis astmemootor eristab, on aga see, kuidas staator annab oma mähistele energiat, et rootor muutuks diskreetseks sammuks.

Tööpõhimõte

Kui vool voolab läbi staatori mähised, genereerib see magnetvälja, mis interakteerub rootoriga, põhjustades selle pöörlemise. Rootor on tavaliselt valmistatud püsimagnetist või magnetilisest materjalist ja see liigub väikeste sammudega (sammud), kui iga mähise kaudu vool lülitatakse konkreetses järjestuses sisse ja välja.

Iga samm vastab väikesele pöörlemisele, mis on tavaliselt vahemikus 0,9 ° kuni 1,8 ° sammu kohta , ehkki muud sammunurgad on võimalikud. Erinevate mähiste täpses järjekorras energiat suudab mootor saavutada peene, kontrollitud liikumise.

Astmenurgad ja täpsus

Astmemootori eraldusvõime määratletakse astmenurgaga . Näiteks astmemootor 1,8 ° astmega viib 200 sammuga ühe täieliku pöörlemise (360 °). Väiksemad astmenurgad, nagu 0,9 ° , võimaldavad veelgi peenemat juhtimist, täieliku pöörlemise lõpuleviimiseks on 400 sammu. Mida väiksem on astmenurk, seda suurem on mootori liikumise täpsus.

Astmemootorite tüübid

Astmemootoreid on mitmes sordis, millest igaüks on mõeldud konkreetsete rakenduste jaoks. Peamised tüübid on:

1. püsiv magnetsamm (pm astmeline)

Püsimagnetilise astmemootor kasutab püsimagneti rootori ja töötab sarnaselt alalisvoolu mootoriga . Rootori magnetväli köidab staatori magnetväli ja rootori astub iga pingestatud mähisega joondama.

• Eelised : lihtne disain, odav ja mõõdukas pöördemoment madalal kiirusel.

• Rakendused : põhilised positsioneerimisülesanded nagu printerites või skannerites.

2. Muutuv vastumeelsus astmeline (VR -astmeline)

Muutuva vastumeelsuse astmemootoris on rootor valmistatud pehmest raua südamikust ja rootoril pole püsimagneteid. Rootor liigub, et minimeerida vastumeelsust (takistus) magnetvoogu suhtes. Kui vool mähistes lülitatakse, liigub rootor samm -sammult kõige magnetilisema ala poole.

• Eelised : tõhusam suurema kiirusega võrreldes PM -astmeliste mootoritega.

• Rakendused : tööstusrakendused, mis nõuavad suuremat kiirust ja tõhusust.

3. Hübriidsastme mootor

Hübriidse astmemootor ühendab nii püsimagneti kui ka muutuva vastumeelsuse astmemootorite omadused. Sellel on rootor, mis on valmistatud püsimagnetitest, kuid sisaldab ka pehmeid rauast elemente, mis parandavad jõudlust ja pakuvad paremat pöördemomendi väljundit. Hübriidmootorid pakuvad mõlemast maailmast parimat: kõrge pöördemoment ja täpne kontroll.

• Eelised : suurem tõhusus, rohkem pöördemoment ja parem jõudlus kui PM või VR -tüüpi.

• Rakendused : robootika, CNC masinad, 3D -printerite ja automatiseerimissüsteemid.

Astmemootorid on olulised komponendid süsteemides, mis vajavad täpset positsioneerimist, kiiruse juhtimist ja pöördemomenti madalal kiirusel. Oma võimega liikuda täpse sammuga, paistavad nad silma sellistes rakendustes nagu 3D , -robootika , CNC masinad ja palju muud. Ehkki neil on mõningaid piiranguid, näiteks vähenenud efektiivsus suurema kiirusega ja vibratsioon madalatel kiirustel, muudavad nende töökindlus, täpsus ja kontrolli lihtsus need paljudes tööstusharudes hädavajalikuks.

Kui kaalute oma järgmise projekti jaoks astmelist mootorit , on oluline hinnata oma vajadusi ning konkreetseid eeliseid ja puudusi, et teha kindlaks, kas astmemootor on teie rakenduse jaoks õige valik.

Mis on induktsioonimootor? Põhjalik ülevaade

Induktsioonmootor on , tüüp elektrimootori mis töötab elektromagnetilise induktsiooni põhimõttel. See on üks kõige sagedamini kasutatavaid mootoreid tööstus- ja ärirakendustes tänu selle lihtsuse, vastupidavuse ja kulutõhususe tõttu. Selles artiklis sukeldume induktsioonmootorite tööpõhimõttesse, nende tüübid, eelised, puudused ja ühised rakendused, samuti võrdlus teiste mootoritüüpidega.

Kuidas induktsioonimootor töötab?

Induktsioonmootor töötab Michael Faraday avastatud põhimõttel elektromagnetilise induktsiooni . Sisuliselt, kui juht paigutatakse muutuvasse magnetvälja, indutseeritakse juhtseadmesse elektrivool. See on kõigi toimimise aluspõhimõte sissejuhatavate mootorite .

Induktsioonmootori põhikomponendid

Induktsioonimootor koosneb tavaliselt kahest peamisest osast:

1. Staktor : mootori statsionaarne osa, tavaliselt lamineeritud terasest, mis sisaldab mähiseid, mida pingeliselt on vahelduva voolu (AC) abil . Staatoril genereerib pöörleva magnetvälja, kui vahelduvvool läbitakse läbi mähiste.

2. Rootor : staatori sisse asetatud mootori pöörlev osa, mis võib olla oravapuuri rootor (kõige tavalisem) või haavarootor. Rootori indutseeritakse pöörlema ​​staatori toodetud magnetvälja abil.

Põhiline tööpõhimõte

• Kui vahelduvvoolu toidet tarnitakse staatorile, genereerib see pöörleva magnetvälja.

• See pöörlev magnetväli indutseerib elektrivoolu . elektromagnetilise induktsiooni tõttu rootoris

• Rootori indutseeritud vool genereerib oma magnetvälja, mis interakteerub staatori magnetväljaga.

• Selle interaktsiooni tulemusel hakkab rootor pöörduma, luues mehaanilise väljundi. Rootor peab alati 'jälitama' staatori toodetud pöörlevat magnetvälja, mistõttu seda nimetatakse induktsioonmootoriks - kuna rootoris olev vool on 'indutseeritud' magnetväli poolt ', mitte aga otse tarnitud.

Libisemismootorid libisevad

ainulaadne omadus Induktsioonmootorite on see, et rootor ei jõua kunagi sama kiirusega kui staatori magnetväli. Erinevus staatori magnetvälja kiiruse ja rootori tegeliku kiiruse vahel on libisemine . Rootoris oleva voolu esilekutsumiseks on vaja libisemist, mis tekitab pöördemomenti.

Induktsioonmootorite tüübid

Induktsioonmootorid on kahte peamist tüüpi:

1. oravapuuri induktsioonimootor

See on kõige sagedamini kasutatav induktsioonimootori tüüp. Rootor koosneb lamineeritud terasest, mille juhtivad vardad on paigutatud suletud silmusesse. Rootor sarnaneb oravapuuriga ja selle konstruktsiooni tõttu on see lihtne, vastupidav ja usaldusväärne.

• Eelised :

• Kõrge usaldusväärsus ja vastupidavus.

• Odav ja hooldus.

• Lihtne konstruktsioon.

• Rakendused : kasutatakse enamikus tööstus- ja ärirakendustes, sealhulgas pumpade , fännide , kompressorid ja konveierid.

2. haava rootori induktsioonimootor

Selle tüüpi korral koosneb rootor mähistest (lühisetud ribade asemel) ja on ühendatud välise takistusega. See võimaldab suuremat kontrolli mootori kiiruse ja pöördemomendi üle, muutes selle kasulikuks teatud konkreetsetes rakendustes.

• Eelised :

• Võimaldab kiiruse ja pöördemomendi juhtimiseks lisada välist takistust.

• Parem alustamise pöördemoment.

• Rakendused : kasutatud rakendustes, mis vajavad suurt lähtemomenti või kui on vaja muutuva kiiruse juhtimist, näiteks kraanade , liftid ja suured masinad.

Mis on sünkroonmootor? Üksikasjalik ülevaade

Sünkroonmootor . on teatud tüüpi vahelduvvoolumootor , mis töötab konstantsel kiirusel, mida nimetatakse sünkroonkiiruseks, sõltumata mootori koormusest See tähendab, et mootori rootor pöörleb sama kiirusega kui staatori toodetud pöörleva magnetväli. Erinevalt teistest mootoritest, näiteks induktsioonmootorid, nõuab sünkroonmootor välise mehhanismi käivitamiseks, kuid see suudab sünkroonkiiruse säilitada pärast töötamist.

Selles artiklis uurime sünkroonmootorite tööpõhimõtet, nende tüüpe, eeliseid, puudusi, rakendusi ja seda, kuidas need erinevad muudest mootoritüüpidest, näiteks induktsioonimootorid.

Kuidas sünkroonne mootor töötab?

Sünkroonmootori põhioperatsioon hõlmab pöörleva magnetvälja ja staatori toodetud magnetvälja interaktsiooni. rootori loodud Erinevalt induktsioonmootoritest on rootor tavaliselt varustatud püsimagnetite või elektromagnetidega . alalisvoolu (DC) abil

Sünkroonmootori põhikomponendid

Tüüpiline sünkroonmootor koosneb kahest peamisest komponendist:

1. Staktor : mootori statsionaarne osa, mis koosneb tavaliselt mähistest , mida toidab vahelduvvoolu pakkumine . Staatori genereerib pöörleva magnetvälja, kui vahelduvvoolu voolub läbi mähiste.

2. Rootor : mootori pöörlev osa, mis võib olla kas püsiv magnet või elektromagnetiline rootor asuv alalisvoolu toiteallikaks . Rootori magnetväli lukustub staatori pöörleva magnetväljaga, põhjustades rootori pöörde sünkroonsel kiirusel.

Põhiline tööpõhimõte

1. Kui staatori mähistele rakendatakse vahelduvvoolu, pöörlev magnetväli . genereeritakse

2. Rootor lukustub oma magnetväljaga sellesse pöörlevasse magnetvälja, mis tähendab, et rootor järgib staatori magnetvälja.

3. Kui magnetväljad interakteeruvad, sünkroniseerub rootor staatori pöörleva väljaga ja mõlemad pöörlevad samal kiirusel. Seetõttu nimetatakse seda sünkroonseks mootoriks - rootor töötab sünkroonis vahelduvvoolusageduse sagedusega.

Kuna rootori kiirus vastab staatori magnetväljale, töötavad sünkroonmootorid fikseeritud kiirusel, mis on määratud vahelduvvoolu pakkumise sagedusel ja mootoris olevate pooluste arvuga.

Sünkroonmootorite tüübid

Sünkroonmootorid on mitmes erinevas konfiguratsioonis, sõltuvalt rootori kujundusest ja rakendusest.

1. püsiv magneti sünkroonmootor (PMSM)

Püsiva magneti sünkroonmootoris on rootor püsimagnetitega, mis tagavad sünkroonimiseks magnetvälja staatori pöörleva magnetväljaga.

• Eelised : kõrge efektiivsus, kompaktne disain ja kõrge pöördemomendi tihedus.

• Rakendused : kasutatud rakendustes, kus on vaja täpset kiiruse juhtimist, näiteks elektrisõidukid ja ülitäpsed masinad.

2. haava rootori sünkroonmootor

Haava rootori sünkroonmootor kasutab rootori, mis on vaskmähistega haav, mida pingestab alalisvoolu toitega libisemisrõngaste kaudu. Rootori mähised annavad staatoriga sünkroonimiseks vajaliku magnetvälja.

• Eelised : tugevam kui püsmagnetimootorid ja võimelised taluma kõrgemat võimsustaset.

• Rakendused : kasutatakse suurtes tööstussüsteemides, kus on vaja suurt võimsust ja pöördemomenti, näiteks generaatorid ja elektrijaamad.

3. hüsterees sünkroonmootor

Hüstereesi sünkroonmootor kasutab magnetiliste materjalidega rootorit, millel on hüsterees (magnetiseerumise ja rakendatud välja vaheline viivitus). Seda tüüpi mootor on tuntud oma sujuva ja vaikse toimimise poolest.

• Eelised : äärmiselt madal vibratsioon ja müra.

• Rakendused : levinud kellades , sünkroniseerivates seadmetes ja muid madala torkesega rakendusi, kus on vaja sujuvat tööd.

Sünkroonmootorid on võimsad, tõhusad ja täpsed masinad, mis pakuvad järjepidevat jõudlust rakendustes, mis nõuavad pidevat kiiruse ja võimsusteguri korrektsiooni . Need on eriti kasulikud suurtes tööstussüsteemides, elektritootmises ja rakendustes, kus täpne sünkroonimine on ülioluline. Nende keerukus, kõrgemad algkulud ja vajadus väliste lähtemehhanismide järele muudavad need teatud rakenduste jaoks vähem sobivaks võrreldes teiste mootoritüüpidega, näiteks induktsioonimootorid.

Harjadeta alalisvoolumootori mehhanism

Harjadeta alalisvoolumootorid töötavad kahte põhikomponenti: rootori, mis sisaldab püsimagneteid, ja vaskmähistega varustatud staatoriga, mis muutub elektromagnetiks, kui vool voolab läbi nende.

Need mootorid jaotatakse kahte tüüpi: sissejuhatajad (sisemised rootori mootorid) ja Outrunner (välised rootori mootorid). Rootori siseruumides pöörleva rootor siseruumides asetseb staator väliselt. Vastupidiselt keerleb Outrunner Motorsis rootori staatori väljaspool. Kui vool tarnitakse staatori mähistele, genereerivad need elektromagneti, millel on selged põhja- ja lõunapoolused. Kui selle elektromagneti polaarsus vastab püsimagneti poole, tõrjuvad sarnased poolused üksteist, põhjustades rootori pöörlemist. Kui vool püsib selles konfiguratsioonis konstantseks, pöörleb rootor hetkega ja peatub seejärel vastandlike elektromagnetide ja püsimagnetite joondamiseks. Pideva pöörlemise säilitamiseks tarnitakse vool kolmefaasilise signaalina, mis muudab regulaarselt elektromagneti polaarsust.

Mootori pöörlemiskiirus vastab kolmefaasilise signaali sagedusele. Seetõttu saab kiirema pöörlemise saavutamiseks signaali sagedust suurendada. Kaugkontrolli sõiduki kontekstis juhendab sõiduki kiirendamine, suurendades gaasihoovastikku tõhusalt, et kontroller tõstaks lülitussagedust.

Kuidas töötab harjadeta alalisvoolu mootor?

A Harjadeta alalisvoolumootor , mida sageli nimetatakse püsiv magneti sünkroonmootoriks, on elektrimootor, mis on tuntud oma suure efektiivsuse, kompaktse suuruse, madala müra ja pika eluea poolest. See leiab ulatuslikke rakendusi nii tööstusliku tootmise kui ka tarbekaupade osas.

Harjadeta alalisvoolu mootori toimimine põhineb elektri ja magnetismi koosmõjul. See koosneb komponentidest nagu püsimagnetid, rootor, staatori ja elektrooniline kiiruse kontroller. Püsimagnetid toimivad mootori magnetvälja peamiseks allikaks, kasutades tavaliselt haruldaste muldmetallide materjale. Kui mootor on toide, loovad need püsimagnetid stabiilse magnetvälja, mis interakteerub mootoris voolava vooluga, genereerides rootori magnetvälja.

A rootor a Pindevaba alalisvoolu mootor  on pöörlev komponent ja koosneb mitmest püsimagnetist. Selle magnetväli interakteerub staatori magnetväljaga, põhjustades selle keerutamise. Staatoriga seevastu on mootori statsionaarne osa, mis koosneb vaskmähistest ja raudsüdamikest. Kui vool voolab läbi staatori mähised, genereerib see erineva magnetvälja. Faraday elektromagnetilise induktsiooni seaduse kohaselt mõjutab see magnetväli rootorit, tekitades pöörlemismomenti.

Elektrooniline kiiruse kontroller (ESC) haldab mootori töölikku seisundit ja reguleerib selle kiirust, juhtides mootorile tarnitud voolu. ESC reguleerib mootori jõudluse juhtimiseks erinevaid parameetreid, sealhulgas impulsi laius, pinge ja vool.

Töö ajal voolab vool läbi nii staatori kui ka rootori, luues elektromagnetilise jõu, mis interakteerub püsimagnetite magnetväljaga. Selle tulemusel pöörleb mootor vastavalt elektroonilise kiiruse kontrolleri käskudele, tootes mehaanilist tööd, mis juhib ühendatud seadmeid või masinaid.

Kokkuvõtlikult Harjadeta alalisvoolumootor  töötab elektriliste ja magnetiliste interaktsioonide põhimõttel, mis annavad pöörlemismomendi pöörlevate püsimagnetite ja staatori mähiste vahel. See interaktsioon juhib mootori pöörlemist ja muudab elektrienergia mehaaniliseks energiaks, võimaldades sellel tööd teha.

Juhtimine harjadeta alalisvoolumootor

Lubada a Harjadeta alalisvoolu mootor  pöörlemiseks, on oluline juhtida selle mähiste voolu voolu suunda ja ajastust. Allolev skeem illustreerib BLDC mootori staatori (mähiseid) ja rootori (püsimagnetid), millel on kolm mähist, millel on märgistatud U, V ja W, vahega 120º kaugusel. Mootori operatsiooni ajendab nendes mähistes faaside ja voolude haldamine. Vool voolab järjestikuselt läbi faasi U, seejärel faasi V ja lõpuks faasi W. Pöörlemine jätkub, vahetades pidevalt magnetvoogu, mis põhjustab püsimagnetite järgimist mähiste genereeritud pöörlevat magnetvälja. Sisuliselt tuleb mähiste U, V ja W pingestamist pidevalt vahetada, et saadud magnetvoog liikuda, luues sellega pöörleva magnetvälja, mis meelitab pidevalt rootori magneteid.

Praegu on kolm tavapärase harjata mootori juhtimismeetodit:

1. Trapetsikujuline lainekontroll

Trapesoidse laine juhtimine, mida tavaliselt nimetatakse 120 ° juhtimiseks või 6-astmeliseks kommutatsioonikontrollis, on üks kõige sirgjoonelisemaid meetodeid harjadeta alalisvoolu (BLDC) mootorite juhtimiseks. See tehnika hõlmab ruutlainevoolude rakendamist mootori faasidele, mis sünkroniseeritakse BLDC mootori trapetsikujulise tagaküljega kõveraga, et saavutada optimaalne pöördemomendi genereerimine. BLDC redeli juhtimine sobib hästi mitmesuguste mootorjuhtimissüsteemi kavandite jaoks paljudes rakendustes, sealhulgas leibkonnaseadmetes, jahutuskompressorid, HVAC-puhurid, kondensaatorid, tööstuslikud ajamid, pumbad ja robootika.

Ruutlaine juhtimismeetod pakub mitmeid eeliseid, sealhulgas sirgjooneline juhtimisalgoritm ja madalad riistvara kulud, mis võimaldavad tavalise jõudluskontrolleri abil suuremat mootori kiirust. Kuid sellel on ka puudusi, näiteks olulised pöördemomendi kõikumised, mingisugune voolu müra ja tõhusus, mis ei saavuta selle maksimaalset potentsiaali. Trapesoidse laine juhtimine sobib eriti rakenduste jaoks, kus kõrge pöörlemisvõime pole vajalik. Selles meetodis kasutatakse rootori positsiooni määramiseks saali andurit või mitteinduktiivset hindamisalgoritmi ja käivitab selle asendi põhjal kuus kommutatsiooni (üks iga 60 ° iga 60 ° iga 60 ° elektritsükli jooksul. Iga kommutatsioon tekitab jõu konkreetses suunas, mille tulemuseks on elektrilises mõttes efektiivne positsiooni täpsus 60 °. Nimi 'Trapezoidaalne lainekontroll' 'tuleneb asjaolust, et faasivoolu lainekuju sarnaneb trapetsikujulise kujuga.

2. siinuslaine juhtimine

Sinelaine juhtimismeetodil kasutatakse kolmefaasilise siinuslainepinge saamiseks kosmosevektori impulsi laiuse modulatsiooni (SVPWM), vastav vool on ka siinuslaine. Erinevalt ruutlaine juhtimisest ei hõlma see lähenemisviis diskreetseid kommuteerimise samme; Selle asemel käsitletakse seda nii, nagu iga elektritsükli jooksul toimuks lõpmatu arv kommutatsioone.

On selge, et siinuslaine juhtimine pakub ruutlaine juhtimise ees eeliseid, sealhulgas vähenenud pöördemomendi kõikumisi ja vähem voolu harmooniat, mille tulemuseks on rafineeritum kontrollkogemus. Kuid see nõuab kontrollerilt võrreldes ruutlaine juhtimisega pisut keerukamat jõudlust ja see ei saavuta endiselt maksimaalset mootori efektiivsust.

3. Väljale orienteeritud juhtimine (FOC)

Väljale orienteeritud juhtimine (FOC), mida nimetatakse ka vektorjuhtimiseks (VC), on üks tõhusamaid meetodeid tõhusaks juhtimiseks Harjadeta alalisvoolumootorid  (BLDC) ja püsiv magneti sünkroonmootorid (PMSM). Kuigi siinuslaine juhtimine haldab pingevektorit ja kontrollib kaudselt voolu ulatust, ei ole sellel võime kontrollida voolu suunda.

FOC -juhtimismeetodit võib vaadelda kui siinuslaine juhtimise täiustatud versiooni, kuna see võimaldab juhtida praegust vektorit, juhtides tõhusalt mootori staatori magnetvälja vektorjuhtimist. Staatori magnetvälja suunda kontrollides tagab see, et staatori ja rootori magnetväljad püsivad kogu aeg 90 ° nurga all, mis maksimeerib antud voolu pöördemomendi väljundit.

4. sensorita kontroll

Vastupidiselt anduritele tuginevatele tavapärastele mootori juhtimismeetoditele võimaldab anduritu juhtimine mootoril töötada ilma anduriteta nagu saali andurid või kooderid. See lähenemisviis kasutab mootori voolu- ja pingeandmeid rootori positsiooni väljaselgitamiseks. Seejärel arvutatakse mootori kiirus rootori asendi muutuste põhjal, kasutades seda teavet mootori kiiruse tõhusaks reguleerimiseks.

Andurita kontrolli peamine eelis on see, et see välistab vajaduse andurite järele, võimaldades usaldusväärset toimimist keerulises keskkonnas. See on ka kulutõhus, nõudes ainult kolme tihvti ja võttes minimaalse ruumi. Lisaks suurendab saali andurite puudumine süsteemi eluiga ja töökindlust, kuna puuduvad komponendid, mis võivad kahjustada. Märkimisväärne puudus on aga see, et see ei taga sujuvat algust. Madalal kiirusel või kui rootor on statsionaarne, on tagumine elektromotoorne jõud ebapiisav, muutes nullületamispunkti tuvastamise keeruliseks.

DC harjatud vs harjadeta mootorid

DC harjatud ja harjadeta mootorite sarnasused

Harjadeta alalisvoolumootorid ja harjatud alalisvoolumootorid on teatud ühised omadused ja tööpõhimõtted:

Nii harjadeta kui ka harjatud alalisvoolumootoritel on sarnane struktuur, mis koosneb staatori ja rootoriga. Staatoril toodab magnetvälja, samal ajal kui rootor genereerib pöördemomendi selle interaktsiooni kaudu selle magnetväljaga, muutes elektrienergia tõhusalt mehaaniliseks energiaks.

Mõlemad Harjadeta alalisvoolumootorid ja harjatud alalisvoolumootorid vajavad elektrienergia tagamiseks alalisvoolu toiteallikat, kuna nende töö tugineb alalisvoolule.

Mõlemad mootorid saavad kiirust ja pöördemomenti reguleerida, muutes sisendpinget või voolu, võimaldades paindlikkust ja juhtimist erinevates rakendusstsenaariumides.

Erinevused harjatud ja harjadeta alalisvoolu mootorite vahel

Samal ajal harjatud ja Harjadeta alalisvoolumootoritel on teatud sarnasused, neil on ka olulised erinevused jõudluse ja eeliste osas. Harjatud alalisvoolumootorid kasutavad motoorse suuna kommuteerimiseks pintsleid, võimaldades pöörlemist. Seevastu harjadeta mootorid kasutavad mehaanilise kommutatsiooniprotsessi asendamiseks elektroonilist juhtimist.

Harjadeta alalisvoolu mootori tüüp

Besfoc BLDC mootori tüüp

Jkongmotoor müüakse paljude harjadeta alalisvoolu mootorit ning eri tüüpi astmemootorite omaduste ja kasutamise mõistmine aitab teil otsustada, milline tüüp on teie jaoks parim.

1. standardne BLDC mootor (sisemine rootor)

Besfoc tarnib NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 raami ja mõõdiku suurus 36mm - 130mm standardharjadeta alalisvoolu mootor. Mootorite (siserootor) sisaldab 3 -faasilist 12 V/24 V/36 V/48V/72 V/110 V madalpinge ja 310 V kõrgepinge elektrimootorid, mille võimsusvahemik on 10W - 3500W ja kiirusevahemik 10rpm - 10000rpm. Integreeritud saali andureid saab kasutada rakendustes, mis vajavad täpset asendit ja kiiruse tagasisidet. Kuigi standardsed võimalused pakuvad suurepärast töökindlust ja suure jõudlusega, saab enamikku meie mootoreid kohandada ka erinevate pingete, volituste, kiiruste jms abil. Soovimisel on saadaval kohandatud võlli tüüp/pikkused ja kinnitus äärikud.

2. käiguga BLDC mootor

Harjadeta alalisvooluga mootor on sisseehitatud käigukastiga mootor (sealhulgas Spur käigukast, ussi käigukast ja Planetary käigukast). Käigud on ühendatud mootori ajami võlliga. See pilt näitab, kuidas käigukast on mootori korpuses majutatud.

Käigukastid mängivad olulist rolli harjadeta alalisvoolu mootorite kiiruse vähendamisel, suurendades samal ajal väljundmomenti. Tavaliselt töötavad harjadeta alalisvoolumootorid tõhusalt kiirusel vahemikus 2000–3000 p / min. Näiteks kui ühendatakse käigukastiga käigukastiga, saab mootori kiirust vähendada umbes 100–150 p / min, mille tulemuseks on pöördemomendi suurenemine kahekümnekordselt.

Lisaks minimeerib mootori ja käigukasti integreerimine ühe korpusesse käigukastideta DC mootorite väliseid mõõtmeid, optimeerides saadaoleva masinaruumi kasutamist.

3. välimine rootori bldc mootor

Hiljutised edusammud tehnoloogias viivad võimsama juhtmeta välistingimuste ja tööriistade väljatöötamiseni. Märkimisväärne uuendus elektritööriistades on väline rootori harjadeta mootori kujundus.

Välimine rootor Harjadeta alalisvoolumootorid või väliselt toitega harjadeta mootorid on kujundusel, mis sisaldab rootori väljastpoolt, võimaldades sujuvamat tööd. Need mootorid võivad saavutada kõrgema pöördemomendi kui sarnase suurusega rootori kujundused. Väliste rootori mootorite suurenenud inerts muudab need eriti hästi sobivaks rakenduste jaoks, mis nõuavad madalat müra ja järjepidevat jõudlust madalamatel kiirustel.

Rootomootoris asetseb rootor väliselt, staatoril aga mootori sees.

Välimine rotoor Harjadeta alalisvoolumootorid on tavaliselt lühemad kui nende siseruumides olevad kolleegid, pakkudes kulutõhusat lahendust. Selle kujunduse korral kinnitatakse püsimagnetid rootori korpuse külge, mis keerleb mähistega sisemise staatori ümber. Rootori kõrgema inertsuse tõttu kogevad välimine rootorimootorid madalamat pöördemomendi pulsart võrreldes sisemise rootori mootoritega.

4. integreeritud BLDC mootor

Integreeritud harjadeta mootorid on täiustatud mehhatroonilised tooted, mis on mõeldud kasutamiseks tööstusautomaatika- ja juhtimissüsteemides. Need mootorid on varustatud spetsialiseeritud suure jõudlusega harjata alalisvoolu mootorijuhi kiibiga, pakkudes arvukalt eeliseid, sealhulgas kõrge integratsioon, kompaktne suurus, täielik kaitse, sirgjooneline juhtmestik ja täiustatud usaldusväärsus. See sari pakub mitmesuguseid integreeritud mootoreid, mille võimsus on vahemikus 100 kuni 400W. Lisaks kasutab sisseehitatud juht tipptasemel PWM-tehnoloogiat, võimaldades harjadeta mootoril töötada suure kiirusega minimaalse vibratsiooni, madala müra, suurepärase stabiilsuse ja suure töökindlusega. Integreeritud mootoritel on ka kosmosesäästlik disain, mis lihtsustab juhtmestikku ja vähendab kulusid võrreldes traditsiooniliste eraldi mootori- ja ajami komponentidega.

Kuidas valida harjadeta alalisvoolu mootori draiver

1. Sobiva harjadeta mootori valimine

Alustage a Pintsleta alalisvoolu mootor  põhineb selle elektrilistel parameetritel. Enne sobiva harjadeta mootori valimist on oluline kindlaks teha sellised võtmespetsifikatsioonid nagu soovitud kiirusevahemik, pöördemoment, nimiväljak ja pöördemoment. Tavaliselt on harjadeta mootorite nimikiirus umbes 3000 p / min, soovitatav töökiirus on vähemalt 200 p / min. Kui madalama kiirusega pikaajaline töö on vajalik, kaaluge käigukasti kasutamist kiiruse vähendamiseks, suurendades pöördemomenti.

Järgmisena valige a Harjadeta alalisvoolu mootor  vastavalt selle mehaanilistele mõõtmetele. Veenduge, et mootori paigaldamise mõõtmed, väljundvõlli mõõtmed ja üldine suurus ühilduks teie seadmega. Pakume klientide nõuete põhjal erineva suurusega harjadeta mootorite kohandamisvõimalusi.

2. Õige harjata juhi valimine

Valige harjadeta mootori elektriliste parameetrite põhjal sobiv draiver. Juhi valimisel veenduge, et mootori nimivõimsus ja pinge jäävad juhi lubatud vahemikku ühilduvuse tagamiseks. Meie harjadeta draiverite valik sisaldab madalapingemudeleid (12–60 VDC) ja kõrgepingemudeleid (110/220 VAC), mis on kohandatud vastavalt madalapinge ja kõrgepingeharjadeta mootorite jaoks. Oluline on mitte neid kahte tüüpi mitte segada.

Lisaks kaaluge juhi paigaldamise suuruse ja soojuse hajumise nõudeid, et tagada see keskkonnas tõhusalt.

Harjadeta alalisvoolumootorite eelised ja puudused

Eelised

Harjadeta alalisvoolumootorid (BLDC) pakuvad mitmeid eeliseid võrreldes teiste mootoritüüpidega, sealhulgas kompaktne suurus, suur väljundvõimsus, madal vibratsioon, minimaalne müra ja pikendatud tööiga. Siin on BLDC mootorite mõned peamised eelised:

1. Tõhusus : erinevalt harjatud mootoritest saavad BLDC mootorid pidevalt maksimaalset pöördemomenti hallata, mis saavutavad maksimaalse pöördemomendi ainult konkreetsetes punktides pöörlemise ajal. Järelikult võivad väiksemad BLDC mootorid genereerida märkimisväärset jõudu ilma suuremate magnetide järele.

2. Juhtimisvõime : neid mootoreid saab täpselt juhtida tagasisidemehhanismide kaudu, võimaldades täpset pöördemomenti ja kiiruse kohaletoimetamist. See täpsus suurendab energiatõhusust, vähendab soojuse genereerimist ja pikendab aku tööiga akuga töötavates rakendustes.

3. Pikaealisus ja müra vähendamine : ilma pintslite kulumiseta on BLDC mootoritel pikem eluiga ja need tekitavad madalamat elektrilist müra. Seevastu harjatud mootorid loovad pintslite ja kommutaatori vahelise kontakti ajal sädemeid, mille tulemuseks on elektriline müra, muutes BLDC mootorid eelistatavaks müratundlikes rakendustes.

Täiendavad eelised hõlmavad järgmist:

• Suurem efektiivsus ja võimsustihedus võrreldes induktsioonmootoritega (sama väljundi mahu ja kaalu vähenemine umbes 35%).

• Pikk kasutusaega ja vaikne töö täppispallilaagrite tõttu.

• Lineaarse pöördemomendi kõvera tõttu lai kiirusevahemik ja täismootori väljund.

• Vähendatud elektrihäirete heitkogused.

• Mehaaniline vahetatavus sammmootoritega, ehituskulude alandamine ja komponentide suurendamine.

Puudused

Hoolimata nende eelistest, on harjadeta mootoritel mõned puudused. Harjadeta draivide jaoks vajalik keerukas elektroonika põhjustab kõrgemaid üldkulusid võrreldes harjatud mootoritega.

Väljale orienteeritud juhtimismeetod, mis võimaldab magnetvälja suurust ja suunda täpset kontrolli, tagab stabiilse pöördemomendi, madala müra, kõrge efektiivsuse ja kiire dünaamilise reaktsiooni. Sellegipoolest on sellel kõrged riistvarakulud, kontrolleri ranged jõudlusnõuded ja vajadus mootori parameetrite jaoks tihedalt sobitada.

Veel üks puudus on see, et harjadeta mootoritel võib induktiivse reageerimise tõttu esineda idufirmadel värisemist, mille tulemuseks on harjatud mootoritega võrreldes vähem sujuv töö.

Lisaks Harjadeta alalisvoolumootorid nõuavad hooldamiseks ja remondiks spetsiaalseid teadmisi ja seadmeid, muutes need keskmisele kasutajale vähem kättesaadavaks.

Harjadeta alalisvoolu mootorite kasutusviisid ja rakendused

Harjadeta alalisvoolumootoreid (BLDC) kasutatakse laialdaselt erinevates tööstusharudes, sealhulgas tööstusautomaatika, autotööstus, meditsiiniseadmed ja tehisintellekt, tänu nende pikaealisusele, madalale mürale ja kõrge pöördemomendile.

1. tööstusautomaatika

Tööstusautomaatikas, Harjadeta alalisvoolumootorid on üliolulised selliste rakenduste jaoks nagu servomootorid, CNC tööpinkide ja robootika. Need on ajamid, mis kontrollivad tööstusrobotite liikumist selliste ülesannete jaoks nagu maalimine, toote kokkupanek ja keevitamine. Need rakendused nõuavad ülitõhusaid mootoreid, mida BLDC mootorid on hästi varustatud.

2. elektrisõidukid

Harjadeta alalisvoolumootorid on oluline rakendus elektrisõidukites, eriti sõidumootoritena. Need on eriti olulised funktsionaalsete asendamiste korral, mis nõuavad täpset kontrolli, ja piirkondades, kus komponente kasutatakse sageli, vajavad pikaajalist jõudlust. Pärast roolivõimendi süsteeme on kliimaseadmete kompressorimootorid nende mootorite peamine rakendus. Lisaks pakuvad elektrisõidukite (EV) veomootorid ka harjadeta alalisvoolu mootoritele paljutõotavat võimalust. Arvestades, et need süsteemid töötavad piiratud aku võimsusega, on oluline, et mootorid oleksid nii tõhusad kui ka kompaktsed, et mahutada tiheda ruumi piiranguid.

Kuna elektrisõidukid nõuavad võimsuse tarnimiseks tõhusaid, usaldusväärseid ja kergeid mootoreid, kasutatakse nende omadusi omavad harjadeta alalisvoolu mootorid ulatuslikult nende ajamissüsteemides.

3. lennundus- ja droonid

Lennundussektoris, Harjadeta alalisvoolumootorid on nende erakordse jõudluse tõttu kõige sagedamini kasutatavad elektrimootorid, mis on nendes rakendustes ülioluline. Kaasaegne kosmosetehnoloogia tugineb õhusõidukite erinevate abisüsteemide võimsatele ja tõhusatele harjadeta alalisvoolumootoritele. Neid mootoreid kasutatakse salongi lennupindade ja toitesüsteemide juhtimiseks, näiteks kütusepumbad, õhurõhupumbad, toiteallikas, generaatorid ja toitejaotusseadmed. Nendes rollides olevate harjadeta alalisvoolumootorite silmapaistev jõudlus ja kõrge efektiivsus aitavad kaasa lennupindade täpsele kontrollile, tagades lennukite stabiilsuse ja ohutuse.

Droonitehnoloogias, Harjadeta alalisvoolumootoreid kasutatakse erinevate süsteemide, sealhulgas häirete, sidesüsteemide ja kaamerate juhtimiseks. Need mootorid käsitlevad tõhusalt suure koormuse ja kiire reageerimise väljakutseid, tagades suure väljundvõimsuse ja kiire reageerimise, et tagada droonide usaldusväärsus ja jõudlus.

4. meditsiiniseadmed

Harjadeta alalisvoolumootoreid kasutatakse laialdaselt ka meditsiiniseadmetes, sealhulgas selliseid seadmeid nagu kunstlikud südamed ja verepumbad. Need rakendused nõuavad ülitäpseid, usaldusväärseid ja kergeid mootoreid, mis kõik on omadused, mida harjadeta alalisvoolumootorid pakuvad.

Väga tõhusa, madala müraga ja pikaajalise mootorina, Harjadeta alalisvoolu mootoreid kasutatakse laialdaselt meditsiiniseadmete sektoris. Nende integreerimine sellistesse seadmesse nagu meditsiinilised aspiraatorid, infusioonipumbad ja kirurgilised voodikud on suurendanud nende masinate stabiilsust, täpsust ja usaldusväärsust, aidates märkimisväärselt kaasa meditsiinitehnoloogia edusammudele.

5. Nutikas kodu

Nutikas kodusüsteemides, Harjadeta alalisvoolu mootoreid kasutatakse erinevates seadmetes, sealhulgas ringlevad ventilaatorid, niisutajad, kuivatid, õhuvärskendajad, kütte- ja jahutusventilaatorite, kätekuivatid, nutikad lukud ning elektrilised uksed ja aknad. Üleminek induktsioonmootoritelt harjadeta alalisvoolumootoritele ja nende vastavad kontrollerid majapidamisseadmetesse vastab paremini energiatõhususe, keskkonna jätkusuutlikkuse, arenenud intelligentsuse, madala müra ja kasutaja mugavuse järele.

Harjadeta alalisvoolumootoreid on kasutatud pikka aega tarbeelektroonikas, sealhulgas pesumasinad, kliimaseadmed ja tolmuimejad. Viimasel ajal on nad leidnud rakendusi fännidest, kus nende kõrge tõhusus on märkimisväärselt vähendanud elektritarbimist.

Kokkuvõtlikult harjadeta alalisvoolumootorid . Igapäevaelus on levinud Harjadeta alalisvoolumootorid (BLDC) on tõhusad, vastupidavad ja mitmekülgsed, pakkudes laias valikus rakendusi erinevates tööstusharudes. Nende disain, erinevad tüübid ja rakendused positsioneerivad neid tänapäevase tehnoloogia ja automatiseerimise oluliste komponentidena.