موتور DC بدون برس چیست و چگونه کار می کند؟

در چشم انداز در حال تحول موتورهای برقی ، موتورهای بدون برس DC (BLDC) به دلیل کارآیی ، دوام و عملکرد قابل توجه آنها به عنوان گزینه ایستاده ظاهر شده اند. موتورهای بدون برس با ایجاد شکاف بین نوآوری و کاربرد ، آنچه را که در فناوری و ماشین آلات امکان پذیر است ، تعریف می کنند.

در این مقاله اکتشافی روشنگری در دنیای موتورهای بدون برس ارائه می شود و مزایا ، کاربردهای آنها و نحوه مقایسه آنها با موتورهای سنتی برس را نشان می دهد.

موتورهای بدون برس DC (BLDC) امروزه از موتورهای DC برس معمولی محبوب تر هستند زیرا دارای راندمان بهتری هستند ، می توانند گشتاور دقیق و کنترل سرعت چرخش را ارائه دهند و به لطف کمبود برس ، دوام بالا و سر و صدای الکتریکی کم را ارائه دهند.

 

موتور DC بدون برس چیست؟

موتورهای DC موتورهای برقی هستند که از جریان مستقیم استفاده می شوند. از این ویژگی ها امکان چرخش با سرعت زیاد و گشتاور با شروع بالا استفاده می شود. آنها در طیف گسترده ای از  موقعیت ها مورد استفاده قرار می گیرند ، نوعی موتور که معمولاً در بسیاری از کاربردهای آشنا یافت می شود. DC Motors را می توان به طور گسترده به دو گروه تقسیم کرد: موتورهای DC برس و موتورهای DC بدون برس.

یک موتور DC بدون برس (موتور BLDC) یک موتور بسیار کارآمد و قابل اعتماد است که باعث ایجاد مهندسی و کاربردهای مدرن مهندسی و صنعتی شده است. بر خلاف موتورهای برس سنتی ، موتورهای BLDC بدون برس کار می کنند و عملکرد ، دوام و کاهش نگهداری را بهبود می بخشند. در این مقاله ، ما به بررسی اصول اصلی ، ساختار ، انواع ، مزایا و کاربردهای موتورهای DC بدون برس ، به همراه توضیحی عمیق در مورد نحوه کار آنها خواهیم پرداخت.

موتورها ماشین های تحویل برق هستند

هنگامی که مهندسان با وظیفه طراحی دستگاه های برقی در نظر گرفته شده برای عملیات مکانیکی روبرو می شوند ، یک نکته مهم تبدیل سیگنال های الکتریکی به انرژی مفید است. این جایی است که محرک ها و موتورها به مرحله اجرا در می آیند ، زیرا آنها مؤلفه های اساسی هستند که انرژی الکتریکی را به حرکت مکانیکی تبدیل می کنند. به طور خاص ، موتورها عملکرد تبدیل انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی خدمت می کنند.

در میان انواع مختلف موتورها ، موتور جریان مستقیم (DC) برس به عنوان یکی از اساسی ترین آنها شناخته شده است. در این پیکربندی موتور ، یک جریان الکتریکی از طریق کویل هایی که در یک میدان مغناطیسی ثابت قرار می گیرند ، جریان می یابد. جریان جریان از طریق این کویل ها میدان های مغناطیسی تولید می کند که به نوبه خود نیرویی را تولید می کند که باعث چرخش مونتاژ سیم پیچ می شود. این چرخش به این دلیل رخ می دهد که کویل ها توسط قطب های میدان مغناطیسی در حالی که برخلاف قطب ها جذب می شوند ، دفع می شوند. برای حفظ این حرکت چرخشی ، ضروری است که به طور مداوم جهت جریان را معکوس کنیم. این معکوس برای اطمینان از اینکه قطب های کویل ها تلنگر می زنند ، لازم است و به کویل ها اجازه می دهد تا دائماً 'تعقیب' را بر خلاف قطب های میدان مغناطیسی ثابت انجام دهند.

مکانیسم تأمین برق به کویل ها شامل استفاده از برس های رسانا ثابت است که تماس با یک رفت و آمد در حال چرخش را حفظ می کند. این عمل چرخش رفت و آمد است که معکوس جریان را از طریق کویل ها تسهیل می کند ، که برای حفظ عملکرد مداوم موتور بسیار مهم است. ترکیبی از رفت و آمد و برس ها ویژگی های تعیین کننده ای را تشکیل می دهد که موتور DC برس را از انواع دیگر موتورها جدا می کند.

انواع موتور مشترک

موتورها با توجه به نوع قدرت (AC یا DC) و روش آنها برای تولید چرخش متفاوت هستند. در زیر ، ما به طور خلاصه به ویژگی ها و کاربردهای هر نوع نگاه می کنیم.

نوع موتور مشترک
DC Motors	موتورهای DC برس
	موتورهای بدون برس (bldc)
	موتورهای پله
موتورهای AC	موتورهای القاء
	موتورهای همزمان

انواع موتورهای بدون برس

انواع موتورهای BLDC بر اساس تعداد مراحل

موتورهای بدون برس (BLDC) بر اساس ساخت و ساز و روتور آنها می تواند به طور گسترده ای در انواع زیر طبقه بندی شود:

1. موتورهای داخلی Rotor BLDC

در یک موتور BLDC روتور داخلی ، روتور (حاوی آهنرباهای دائمی) در مرکز موتور قرار دارد ، در حالی که استاتور روتور را احاطه کرده است. این متداول ترین طراحی برای موتورهای BLDC است.

ویژگی های کلیدی: 

• طراحی جمع و جور با سرعت چرخش بالا.

• اتلاف گرمای بهتر به دلیل استاتور بیرونی ثابت.

• گشتاور بالا و چگالی قدرت.

برنامه ها:

• ماشین های صنعتی.

• رباتیک

• اجزای خودرو مانند سیستم های فرمان برقی.

2. موتورهای روتور بیرونی BLDC

در یک روتور بیرونی موتورهای بدون برس (bldc) ، روتور استاتور را احاطه کرده است. آهنرباهای دائمی در قسمت داخلی روتور قرار می گیرند ، در حالی که استاتور در هسته موتور قرار دارد.

ویژگی های کلیدی:

• سرعت چرخش پایین و گشتاور بالا.

• راندمان بهتر با سرعت کم.

• اندازه جمع و جور با کاهش لرزش و سر و صدا.

برنامه ها:

• طرفداران سقف.

• دوچرخه برقی.

• لوازم کوچک مانند فن های خنک کننده.

انواع موتورهای BLDC بر اساس تعداد مراحل

موتورهای بدون برس (BLDC) همچنین بر اساس تعداد مراحل موجود در پیکربندی سیم پیچ آنها طبقه بندی می شوند:

1. موتورهای BLDC تک فاز

موتورهای BLDC تک فاز از نظر طراحی ساده هستند و به طور معمول در برنامه های کم مصرف استفاده می شوند.

ویژگی های کلیدی: 

• کنترل و نگهداری آسان است.

• هزینه تولید پایین.

• مناسب برای نیازهای تولیدی محدود.

برنامه ها:

• لوازم خانگی کوچک.

• فن های خنک کننده برای رایانه ها.

2. Motors سه فاز BLDC

سه فاز موتورهای بدون برس (BLDC) رایج ترین نوع است که عملکرد برتر ، کارآیی و تولید قدرت را ارائه می دهد.

ویژگی های کلیدی:

• خروجی و کارآیی بالا.

• عملکرد صاف با حداقل نویز و لرزش.

• به طور گسترده در برنامه های با کارایی بالا استفاده می شود.

برنامه ها:

• وسایل نقلیه برقی.

• تجهیزات اتوماسیون صنعتی.

• هواپیماهای بدون سرنشین و پهپادها.

3. موتورهای مبتنی بر سنسور در مقابل سنسور BLDC

طبقه بندی دیگری از موتورهای بدون برس (BLDC) بر اساس روش کنترل جابجایی آنها است:

1. موتورهای BLDC مبتنی بر سنسور

موتورهای BLDC مبتنی بر سنسور برای تعیین موقعیت روتور از سنسورهای موقعیت مانند سنسورهای اثر هال استفاده می کنند. این سنسورها بازخورد در زمان واقعی را برای اطمینان از رفت و آمد دقیق و کارآمد ارائه می دهند.

ویژگی های کلیدی:

• دقت بالا در کنترل سرعت و موقعیت.

• عملکرد قابل اعتماد در شرایط بار مختلف.

• مناسب برای برنامه های کاربردی که نیاز به دقت بالایی دارند.

برنامه ها:

• دستگاه های پزشکی.

• سیستم های سروو در روباتیک.

• دستگاه های CNC.

2. موتورهای BLDC بدون سنسور

بی حس موتورهای بدون برس (BLDC) با استفاده از نیروی الکتروموتوری پشتی (EMF) برای تشخیص موقعیت روتور ، نیاز به سنسورهای فیزیکی را از بین ببرید. این باعث کاهش هزینه و افزایش دوام می شود.

ویژگی های کلیدی:

• نگهداری کمتر به دلیل عدم وجود سنسورها.

• اندازه و وزن کاهش یافته است.

• مقرون به صرفه برای برنامه های ساده.

برنامه ها:

• طرفداران و پمپ ها.

• الکترونیک مصرفی.

• دستگاه های حرکتی کوچک.

انواع موتورهای BLDC بر اساس تعداد قطب ها

تعداد قطب های موجود در یک موتور BLDC متفاوت است ، و چندین پیکربندی مشترک بر اساس این ویژگی وجود دارد. این موارد شامل موتورهای دو قطبی ، چهار قطبی ، شش قطبی و هشت قطبی است که هر کدام بسته به کاربرد آن دارای مزایای مشخصی هستند.

1. Motors BLDC دو قطبی

دو قطبی موتور DC بدون برس (BLDC) دارای یک جفت قطب مغناطیسی (یک شمال و یک جنوب) در روتور است. این موتورها به دلیل عملکرد پر سرعت خود شناخته شده اند ، زیرا قطب های کمتری برای چرخش در یک زمان معین دارند.

ویژگی های کلیدی:

• سرعت بالا: موتورهای دو قطبی می توانند به سرعت چرخش بالاتری برسند و باعث می شود آنها برای برنامه هایی که نیاز به چرخش سریع دارند مناسب باشد.

• گشتاور پایین: از آنجا که قطب های کمتری دارند ، تولید گشتاور به طور کلی در مقایسه با موتورهای دارای قطب های بیشتر پایین تر است.

• کارآمد در RPMS بالا: این موتورها برای برنامه هایی که سرعت از گشتاور مهمتر است ، مناسب هستند.

برنامه ها:

• فن ها و دمنده ها: معمولاً در فن های خنک کننده که سرعت بالا لازم است استفاده می شود.

• پمپ ها و کمپرسورها: در برنامه های کاربردی که نیاز به چرخش سریع و مداوم دارند استفاده می شود.

• وسایل نقلیه برقی کوچک (EVS): برای برنامه هایی مانند اسکوتر و موتور سیکلت که عملکرد پر سرعت بسیار مهم است.

2. موتورهای BLDC چهار قطبی

چهار قطبی موتور BLDC  دارای دو جفت قطب مغناطیسی است. این موتورها عملکرد متعادل بین سرعت و گشتاور ارائه می دهند ، سرعت متوسط ​​و سطح خوبی از گشتاور را ارائه می دهند.

ویژگی های کلیدی:

• سرعت و گشتاور متعادل: یک موتور چهار قطبی به طور معمول تعادل خوبی از سرعت و گشتاور را فراهم می کند و آن را برای طیف گسترده ای از برنامه ها متنوع می کند.

• RPMS متوسط: موتور در مقایسه با موتورهای دو قطبی با سرعت متوسط ​​کار می کند و ثبات بیشتری را در RPM های پایین تر نشان می دهد.

• افزایش خروجی گشتاور: موتورهای چهار قطبی قادر به دستیابی به بارهای گشتاور بالاتر از همتایان دو قطبی خود هستند.

برنامه ها:

• اتومبیل های برقی و دوچرخه های برقی: برای EV هایی که نیاز به تعادل سرعت و گشتاور برای کارآمد دارند ، استفاده می شود.

• لوازم خانگی: اغلب در ابزارهای برق ، ماشین لباسشویی و جاروبرقی یافت می شود.

• تجهیزات صنعتی: مناسب برای نقاله ها و سایر ماشین آلات که نیاز به قدرت مداوم دارند.

3. موتور شش قطبی BLDC

یک شش قطبی موتور BLDC دارای سه جفت قطب مغناطیسی است. این موتورها سرعت کمتری اما گشتاور بالاتری دارند و آنها را برای برنامه هایی که گشتاور از سرعت بیشتری دارد ، ایده آل می کند.

ویژگی های کلیدی:

• خروجی گشتاور بالاتر: افزایش قطب ها منجر به گشتاور بالاتر در واحد جریان می شود و باعث می شود این موتورها در تحویل نیرو کارآمدتر شوند.

• سرعت پایین: این موتورها در مقایسه با موتورهای دو یا چهار قطبی با سرعت کمتری کار می کنند ، که برای برنامه های کاربردی که نیاز به حرکت کنترل شده دارند مناسب است.

• راندمان در RPM های پایین تر: موتور می تواند گشتاور بالاتری را با سرعت چرخشی پایین تر ارائه دهد و باعث افزایش کارایی کلی سیستم شود.

برنامه ها:

• روباتیک: در سلاح های روباتیک یا سیستمهایی که برای دقت به گشتاور بالا با سرعت کم نیاز دارند ، استفاده می شود.

• صندلی های چرخدار برقی و کمک های تحرک: موتورهای BLDC با شش قطب برای کاربردهای کم سرعت و با مسافت کم ایده آل هستند.

• ماشین آلات صنعتی: مناسب برای ماشین آلات سنگین و سیستم های نقاله که به سرعت کمتری نیاز به گشتاور بالا دارند.

موتورهای BLDC هشت قطبی

یک هشت قطبی موتور BLDC دارای چهار جفت قطب مغناطیسی است و برای برنامه هایی طراحی شده است که به گشتاور قابل توجهی با سرعت کمتری نیاز دارند. این موتورها به طور معمول در صورت نیاز به حداکثر گشتاور بدون نیاز به سرعت بسیار زیاد استفاده می شوند.

ویژگی های کلیدی:

• حداکثر گشتاور: با هشت قطب ، این موتورها قادر به تحویل گشتاور بالا با سرعت کم و متوسط ​​هستند.

• عملکرد کم سرعت: این موتورها به طور معمول برای کارآمد با سرعت کم طراحی شده اند ، که برای برنامه هایی که کنترل سرعت بسیار مهم است ، ایده آل است.

• موتورهای هشت قطبی در شرایط بار سنگین عملکرد خوبی دارند و بهره وری انرژی بهتری را برای برنامه های کاربردی ارائه می دهند.

برنامه ها:

• برنامه های کاربردی با مساحت بالا: در برنامه های کاربردی مانند روباتیک ، دستگاه های CNC و درایوهای صنعتی که مقادیر زیادی گشتاور مورد نیاز است استفاده می شود.

• قطارهای برقی و وسایل نقلیه بزرگ: مناسب برای قطارهای برقی یا وسایل نقلیه برقی بزرگ که برای پیشرانش به گشتاور بالا نیاز دارند.

• ژنراتورهای برق: اغلب در ژنراتورها یا سیستم های قدرت پشتیبان مورد استفاده قرار می گیرند که در آن به گشتاور پایدار و سازگار نیاز است. 

   

تفاوت بین موتورهای بدون برس و برس چیست

تفاوت های کلیدی بین موتورهای بدون برس و برس

1. ساخت و ساز و طراحی

• Motors Brushed: دارای یک طراحی ساده تر ، با برس ها و یک رفت و آمد که مکانیکی جریان را به روتور تغییر می دهد.

• موتورهای بدون برس : از یک کنترلر الکترونیکی برای جابجایی موتور استفاده کنید و نیاز به برس را از بین ببرید.

2. نگهداری

• موتورهای برس: به دلیل سایش و پارگی بر روی برس ها و رفت و آمد ، نیاز به نگهداری منظم دارند. برس ها می توانند با گذشت زمان تخریب شوند ، عملکرد حرکتی را کاهش داده و در نهایت نیاز به تعویض داشته باشند.

• موتورهای بدون برس : به حداقل نگهداری نیاز دارید ، زیرا هیچ برس برای فرسودگی وجود ندارد. آنها تمایل دارند که طول عمر بیشتری داشته باشند و با قابلیت اطمینان بیشتری عمل کنند.

3. کارآیی و عملکرد

• موتورهای برس: به دلیل اصطکاک ناشی از مالش برس در برابر کمیتور ، راندمان کمتری دارند. این اصطکاک منجر به از بین رفتن انرژی ، تولید گرما و طول عمر کوتاه تر می شود.

• موتورهای بدون برس : راندمان بالاتری را ارائه دهید زیرا هیچ اصطکاک از برس وجود ندارد و منجر به از بین رفتن انرژی کمتر ، راندمان بیشتر و کاهش تولید گرما می شود. موتورهای بدون برس نیز قادر به سرعت بالاتر و عملکرد نرم تر هستند.

4. گشتاور و کنترل سرعت

• موتورهای برس: گشتاور خوبی را با سرعت پایین فراهم کنید و آنها را برای برنامه هایی که به گشتاور شروع بالا نیاز دارند ایده آل می کند.

• موتورهای بدون برس : گشتاور صاف و کنترل شده تر را با سرعت وسیع تری از سرعت فراهم کنید. آنها در برنامه هایی که در آن سرعت دقیق و کنترل موقعیت لازم است ، برتری دارند.

5. هزینه

• موتورهای برس: به دلیل طراحی ساده تر ، تولید ارزان تر هستند. در نتیجه ، آنها به طور گسترده در برنامه های حساس به هزینه استفاده می شوند.

• موتورهای بدون برس: به دلیل نیاز به کنترل کننده های الکترونیکی و ساخت و سازهای پیچیده تر گران تر هستند ، اما کاهش نگهداری و طول عمر طولانی تر ممکن است هزینه بالاتر را در برخی از برنامه ها توجیه کند.

6. دوام و طول عمر

• موتورهای برس: به دلیل سایش بر روی برس ها ، طول عمر محدودی داشته باشید که می تواند با گذشت زمان تخریب شود و عملکرد حرکتی را کاهش دهد.

• موتورهای بدون برس: طول عمر قابل توجهی طولانی تر داشته باشید زیرا برس هایی ندارند که از بین بروند. طراحی بدون تعمیر و نگهداری آنها باعث می شود آنها برای برنامه های طولانی مدت و با کارایی بالا ایده آل شوند.

جدول اختلافات بین موتورهای برس و بدون برس

نشان	موتوری	موتورهای بدون برس
تخفیف	مکانیکی ، با استفاده از برس و کمیتور	الکترونیکی ، بدون برس
زندگی	به دلیل پوشیدن برس کوتاهتر	طولانی تر ، زیرا هیچ برس برای فرسودگی وجود ندارد
سرعت و شتاب	متوسط ​​، محدود توسط عوامل مکانیکی	بالا ، محدود با برس یا کمیته
کارایی	پایین تر ، به دلیل اصطکاک و از دست دادن انرژی در برس	بالاتر ، به دلیل رفت و آمد الکترونیکی
سر و صدا	بالاتر ، به دلیل تماس برس	پایین تر ، به دلیل عدم وجود تماس مکانیکی
سر و صدای الکتریکی	بیشتر ، به دلیل قوس در برس ها	کمتر ، زیرا هیچ برس وجود ندارد
نگهدار	به دلیل پوشیدن قلم مو به بیشتر نیاز دارد	کمتر ، عمدتا روی یاتاقان ها
گشتاور	خوب ، اما می تواند متناقض باشد	بهتر و سازگارتر
وزن و اندازه	به طور کلی بزرگتر برای یک منبع تغذیه معین	جمع و جور و سبک تر برای قدرت معادل آن
هزینه	هزینه اولیه پایین	بالاتر ، به دلیل الکترونیک پیچیده

مزایای موتورهای BLDC

دوام: بدون پوشیدن و پارگی فیزیکی بر روی برس و رفت و آمد ، موتورهای بدون برس طول عمر قابل توجهی طولانی تر را ارائه می دهند. این کاهش در نیازهای تعمیر و نگهداری به هزینه های طولانی مدت پایین تر و خرابی کمتر برای تعمیرات تبدیل می شود.

کارآیی: موتورهای بدون برس در مقایسه با همتایان برس خود دارای راندمان برتر هستند. این امر عمدتاً به دلیل از بین بردن اصطکاک و قطرات ولتاژ است که در موتورهای برس معمولی است و به نوبه خود باعث کاهش تولید گرما و از بین رفتن انرژی می شود.

سر و صدا و قابلیت اطمینان: به دلیل عدم وجود قوس و اصطکاک برس ، عملکرد موتورهای بدون برس به ویژه ساکت تر است. این ویژگی ، همراه با قابلیت اطمینان آنها ، آنها را برای محیط های حساس به سر و صدا مانند تجهیزات پزشکی یا برنامه های مسکونی مناسب می کند.

عملکرد: موتورهای BLDC سرعت بهتری در مقابل ویژگی های گشتاور ، محدوده سرعت بالاتر و کنترل دقیق تر بر طیف گسترده ای از سرعت ها ارائه می دهند. توانایی آنها در کار با سرعت بالاتر بدون به خطر انداختن کارآیی یا دوام ، آنها را برای درخواست برنامه ها ایده آل می کند.

مضرات موتورهای بدون برس

پیچیدگی: نیاز به یک کنترل کننده سرعت الکترونیکی (ESC) پیچیدگی را به طراحی و عملکرد موتورهای بدون برس می افزاید. این امر نیاز به سطح مشخصی از دانش فنی برای نصب و عیب یابی دارد که ممکن است برای موتورهای برس ساده تر لازم نباشد.

هزینه: هزینه اولیه موتورهای بدون برس به دلیل پیچیدگی طراحی آنها و نیاز به یک کنترلر الکترونیکی می تواند بالاتر از موتورهای قلم مو باشد. با این حال ، این اغلب با طول عمر طولانی تر آنها و کاهش هزینه های نگهداری جبران می شود.

آیا موتورهای بدون برس ضد آب هستند؟

هنگام انتخاب موتور برای برنامه های در فضای باز یا در معرض آب ، یک سوال مهم پیش می آید: آیا موتورهای بدون برس ضد آب هستند؟ پاسخ این سوال به طراحی موتور و کاربرد مورد نظر آن بستگی دارد. در حالی که موتورهای بدون برس (موتورهای BLDC) ذاتاً ضد آب نیستند ، بسیاری از آنها می توانند برای مقاومت در معرض آب طراحی یا اصلاح شوند. در این مقاله ، قابلیت های ضد آب موتورهای بدون برس ، عوامل مؤثر بر مقاومت در برابر آب آنها و نحوه سازگاری آنها برای محیط های مرطوب یا غوطه ور را بررسی خواهیم کرد.

یک موتور DC بدون برس چگونه کار می کند؟

عملکرد یک موتور BLDC را می توان به سه مرحله اصلی تقسیم کرد:

1. ایجاد یک میدان مغناطیسی در استاتور

هنگامی که یک جریان الکتریکی از سیم پیچ استاتور عبور می کند ، یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند. کنترل کننده سرعت الکترونیکی سیم پیچ ها را در یک دنباله خاص انرژی می بخشد و یک میدان مغناطیسی چرخان در اطراف استاتور ایجاد می کند.

2. تعامل بین میدان های مغناطیسی استاتور و روتور

میدان مغناطیسی چرخان در استاتور با میدان مغناطیسی آهنرباهای دائمی در روتور در تعامل است. این تعامل نیرویی را ایجاد می کند که باعث چرخش روتور می شود. روتور به طور مداوم خود را با تغییر میدان مغناطیسی تراز می کند و چرخش صاف را حفظ می کند.

3. رفت و آمد مداوم

بر خلاف موتورهای برس ، که برای جابجایی به برس های فیزیکی متکی هستند ، موتورهای BLDC از رفت و آمد الکترونیکی استفاده می کنند. کنترل کننده سرعت الکترونیکی جریان را بین سیم پیچ های استاتور بر اساس موقعیت روتور تغییر می دهد. این تضمین می کند که روتور چرخش کارآمد و در جهت مورد نظر را حفظ می کند.

ساخت یک موتورهای بدون برس

1. روتور

روتور قسمت متحرک موتور است و حاوی آهنرباهای دائمی است که در یک الگوی خاص مرتب شده اند. آهنرباها را می توان در سطح بیرونی (پیکربندی روتور بیرونی) یا در هسته روتور (پیکربندی روتور داخلی) قرار داد.

2. استاتور

استاتور قسمت ثابت موتور است که از سیم پیچ های مس تعبیه شده در یک هسته لمینت شده است. سیم پیچ ها به صورت متوالی انرژی می گیرند تا یک میدان مغناطیسی در حال چرخش ایجاد شود.

3. کنترل کننده موتور

کنترلر یک مؤلفه مهم موتور BLDC است. این دستگاه باعث جابجایی الکترونیکی می شود و جریان دقیق و کارآمد جریان را به سیم پیچ های استاتور بر اساس بازخورد از موقعیت روتور تضمین می کند.

4. سنسورهای موقعیت

بیشتر موتورهای BLDC برای تعیین موقعیت روتور از سنسورهای اثر یا رمزگذار هال استفاده می کنند. طرح های بدون سنسور ، که برای بازخورد موقعیت به نیروی الکتروموتوری پشتی (EMF) متکی هستند ، نیز در دسترس هستند.

چرا موتورهای BLDC تبدیل می شوند؟

چرخش یک موتور بدون برس نتیجه ای از فعل و انفعالات مغناطیسی بین استاتور و روتور است. در اینجا نحوه وقوع آن آورده شده است:

تعامل میدان مغناطیسی: 

اصل اصلی که یک موتور DC بدون برس را هدایت می کند ، تعامل بین میدان مغناطیسی است که توسط کویل های استاتور و میدان مغناطیسی آهنرباهای دائمی در روتور ایجاد می شود. هنگامی که جریان از طریق سیم پیچ های استاتور جریان می یابد ، یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود که آهن ربا را روی روتور جذب یا دفع می کند.

رفت و آمد الکترونیکی:

در حالی که برس ها جهت جریان را از طریق تماس فیزیکی با کمیته چرخشی تغییر می دهند ، موتورهای بدون برس از یک کنترلر الکترونیکی برای تغییر جریان در سیم پیچ های استاتور استفاده می کنند. این رفت و آمد الکترونیکی جهت میدان مغناطیسی را در اطراف استاتور تغییر می دهد و باعث می شود روتور با هماهنگی با میدان مغناطیسی تازه ایجاد شده تبدیل شود.

چرخش کنترل شده:

چرخش روتور یک موتور DC بدون برس دقیقاً توسط دنباله و زمان بندی انرژی سیم پیچ استاتور کنترل می شود. با تنظیم اینکه سیم پیچ ها انرژی می گیرند و برای چه مدت ، کنترل کننده الکترونیکی می تواند دقیقاً سرعت و جهت موتور را کنترل کند. در مقایسه با موتورهای برس ، موتورهای DC بدون برس کارآمدتر عمل می کنند و کنترل بیشتری بر سرعت و گشتاور دارند.

غلبه بر مشکلات شما موتورهای بدون برس

BESFOC نه تنها موتورهای DC بدون برس مستقل ، بلکه محصولات سیستم را نیز شامل سیستم های درایو و کنترل و همچنین طراحی مکانیکی ارائه می دهد. BESFOC پشتیبانی کاملی از نمونه سازی تا تولید تجاری و خدمات پس از فروش ارائه می دهد. BESFOC می تواند راه حل های خیاطی را برای برآورده کردن نیازهای عملکردی و عملکردی صنایع مختلف ، برنامه ها و محصولات مشتری و همچنین ترتیبات خاص تولید شما ارائه دهد.

BESFOC نه تنها از مشتریانی که از قبل نیازها یا مشخصات خود را می دانند ، بلکه از کسانی که در اوایل روند توسعه با مشکل روبرو هستند ، پشتیبانی می کند. آیا سوالات زیر را دارید؟

انتخاب موتور:

• هنوز مشخصات مفصلی یا نقشه های طراحی ندارید ، اما در مورد موتورها به مشاوره نیاز دارید؟ 

• آیا کسی در خانه با تخصص در موتورها وجود ندارد و نمی تواند مشخص کند که چه نوع موتور برای محصول جدید شما بهتر کار خواهد کرد؟

• هنوز مشخصات مفصلی یا نقشه های طراحی ندارید ، اما در مورد موتورها به مشاوره نیاز دارید؟

• آیا کسی در خانه با تخصص در موتورها وجود ندارد و نمی تواند مشخص کند که چه نوع موتور برای محصول جدید شما بهتر کار خواهد کرد؟

توسعه موتوری و مؤلفه مرتبط:

• آیا می خواهید منابع خود را بر روی فناوری اصلی و سیستم های درایو برون سپاری و توسعه حرکتی متمرکز کنید؟ 

• آیا می خواهید در هنگام تعویض موتور ، وقت و تلاش برای طراحی مجدد اجزای مکانیکی موجود را صرفه جویی کنید؟

•  آیا می خواهید منابع خود را بر روی فناوری اصلی و سیستم های درایو برون سپاری و توسعه حرکتی متمرکز کنید؟

• آیا می خواهید در هنگام تعویض موتور ، وقت و تلاش برای طراحی مجدد اجزای مکانیکی موجود را صرفه جویی کنید؟

نیاز منحصر به فرد:

• برای محصول خود به یک موتور سفارشی نیاز دارید ، اما از فروشنده معمول خود کاهش یافته است؟ • نمی توانید موتور را پیدا کنید که کنترل مورد نیاز شما را به شما بدهد و امیدوار باشد؟

برنامه های موتورهای بدون برس

موتورهای بدون برس ، یا Motors DC Brushless DC ، در نحوه عملکرد صنایع و محصولات روزمره متحول شده است. طراحی منحصر به فرد آنها ، که برس ها را از بین می برد ، بهره وری ، دوام و دقت بی نظیری را ارائه می دهد و آنها را در بخش های بی شماری ضروری می کند. در این مقاله ، ما به برنامه های متنوع و در حال گسترش موتورهای بدون برس می پردازیم و تطبیق پذیری و قابلیت اطمینان آنها را در فناوری مدرن نشان می دهیم.

1. وسایل نقلیه برقی (EVS)

یکی از برجسته ترین کاربردهای موتورهای بدون برس در صنعت وسیله نقلیه الکتریکی (EV) است که در آن کارایی ، طراحی سبک وزن و خروجی گشتاور بالا ضروری است. موتورهای BLDC به طور گسترده ای در:

• اتومبیل های برقی: نیرو دادن به درایو ، شتاب صاف و راندمان بالا را ارائه می دهد.

• دوچرخه های برقی و اسکوتر: جمع و جور و سبک وزن ، این موتورها عمر طولانی باتری و عملکرد بهینه را تضمین می کنند.

• اتوبوس های برقی و کامیون ها: توانایی آنها برای رسیدگی به بارهای زیاد و کار بی سر و صدا باعث می شود آنها برای حمل و نقل عمومی و سنگین ایده آل شوند.

 

2. برنامه های هوافضا

موتورهای بدون برس به طور گسترده در بخش هوافضا پذیرفته می شوند ، جایی که قابلیت اطمینان ، دقت و طراحی سبک وزن بسیار مهم است. برنامه های کلیدی شامل:

• هواپیماهای بدون سرنشین و پهپادها: موتورهای BLDC نسبت قدرت به وزن مورد نیاز برای زمان طولانی پرواز و مانور پذیری در هواپیماهای بدون سرنشین هوایی را فراهم می کنند.

• ماهواره ها و فضاپیما: موتورهای بدون برس در محرک های کوچک برای تنظیم دقیق در سیستم های فضاپیما استفاده می شوند.

• سیستم های هواپیما: از کنترل فلپ های بال گرفته تا سیستم های تهویه عامل ، موتورهای بدون برس در عملیات کارآمد هواپیما نقش دارند.

3 رباتیک

Robotics به دلیل کنترل دقیق ، گشتاور بالا و قابلیت اطمینان ، به موتورهای بدون برس متکی است. برنامه های متداول در این زمینه شامل موارد زیر است:

• روبات های صنعتی: در خطوط مونتاژ و امکانات تولید ، موتورهای BLDC حرکات دقیق و صاف بازوی روباتیک را امکان پذیر می کنند.

• روبات های انسانی: موتورهای بدون برس فشرده و کارآمد برای ایجاد حرکت مانند انسان در روباتیک ضروری هستند.

• وسایل نقلیه خودمختار: سیستم های ناوبری و فعال سازی در اتومبیل ها و روبات های خودران اغلب از موتورهای BLDC برای دقت و قوام استفاده می کنند.

4. الکترونیک مصرفی

موتورهای بدون برس به لطف طراحی جمع و جور ، راندمان انرژی و عملکرد ساکت ، یک مؤلفه اصلی در بسیاری از دستگاه های الکترونیکی مصرفی هستند. مثالها شامل:

• طرفداران و دمنده ها: موتورهای BLDC در سیستم های خنک کننده برای رایانه ها ، لپ تاپ ها و کنسول های بازی به دلیل نویز کم و راندمان بالا استفاده می شوند.

• ابزارهای قدرت بی سیم: مته ها ، اره ها و سایر ابزارهای بی سیم به دلیل طراحی سبک وزن و عمر باتری طولانی خود به موتورهای BLDC متکی هستند.

• جاروبرقی ها: خلاء های مدرن از موتورهای بدون برس برای مکش قدرتمند و عملکرد ساکت تر استفاده می کنند.

• دستگاه های مراقبت شخصی: سشوار ، برقی و مسواک از موتورهای BLDC برای عملکرد صاف و کارآمد استفاده می کنند.

5 تجهیزات صنعتی

در تنظیمات صنعتی ، موتورهای بدون برس برای دوام ، نگهداری کم و توانایی کار در شرایط چالش برانگیز ارزش دارند. برنامه ها شامل:

• دستگاه های CNC: موتورهای BLDC با سرعت بالا عملیات دقیق برش ، حفاری و فرز را تضمین می کنند.

• نوار نقاله و آسانسور: تحویل گشتاور کارآمد آنها باعث می شود آنها برای کارهای سنگین در گیاهان تولیدی ایده آل شوند.

• کمپرسورها و پمپ ها: Motors BLDC در سیستم های صنعتی HVAC ، پمپ های آب و کمپرسورهای هوا برای قابلیت اطمینان و بهره وری انرژی آنها استفاده می شود.

 

6 تجهیزات پزشکی

حوزه پزشکی پذیرفته است موتورهای بدون برس برای عملکرد آرام ، کنترل دقیق و طراحی بهداشتی. برخی از برنامه های اصلی عبارتند از:

• ابزارهای جراحی: برای دقت و قابلیت اطمینان در سیستم های جراحی روباتیک استفاده می شود.

• تهویه ها: موتورهای بدون برس کنترل جریان هوا آرام و قابل اعتماد را در دستگاه های تنفسی تضمین می کنند.

• اسکنرهای MRI و دستگاه های تصویربرداری: عملکرد خاموش و بدون لرزش باعث می شود موتور BLDC برای تجهیزات پزشکی حساس ایده آل باشد.

• تجهیزات آزمایشگاهی: دستگاه هایی مانند سانتریفیوژ ، پمپ ها و سیستم های روباتیک برای عملکرد کارآمد و دقیق به موتورهای BLDC متکی هستند.

7. سیستم های انرژی تجدید پذیر

فشار برای راه حل های انرژی پایدار ، موتورهای بدون برس را در سیستم های انرژی تجدید پذیر به خط مقدم رسانده است. آنها نقش مهمی در:

• توربین های بادی: موتورهای BLDC در کنترل توربین برای بهینه سازی تولید انرژی استفاده می شوند.

• سیستم های ردیابی خورشیدی: این موتورها اطمینان می دهند که پانل های خورشیدی برای حداکثر کارآیی با خورشید تراز شده اند.

• سیستم های هیدروالکتریک: موتورهای BLDC در پمپ ها و محرک ها برای تولید و توزیع انرژی استفاده می شوند.

8. لوازم خانگی

اکنون بسیاری از لوازم خانگی مدرن در حال حاضر موتورهای بدون برس به دلیل راندمان انرژی ، عملکرد خاموش و طول عمر طولانی. مثالها شامل:

• ماشین های لباسشویی: Motors BLDC عملکرد آرام و کارآمد را با کنترل سرعت دقیق امکان پذیر می کند.

• یخچال و فریزر: کمپرسورهای دارای موتورهای بدون برس از نظر انرژی و بادوام تر هستند.

• ماشین ظرفشویی: عملکرد آرام و کارآمد آنها را برای آشپزخانه های مدرن مناسب می کند.

• تهویه مطبوع و بخاری: BLDC Motors برای صرفه جویی در مصرف انرژی بهینه ، فن ها و کمپرسورها را قدرت می دهد.

9. برنامه های دریایی

در صنعت دریایی ، موتورهای بدون برس ضد آب به یکی از اصلی ترین نیروگاه ها برای سیستم های دریایی برقی تبدیل شده اند. برنامه ها شامل:

• سیستم های پیشراننده قایق: موتورهای BLDC در قایق های برقی برای عملکرد آرام و کارآمد استفاده می شوند.

• هواپیماهای بدون سرنشین زیر آب (ROV): موتور بدون برس وسایل نقلیه از راه دور برای اکتشاف و بازرسی در زیر آب.

• پمپ های Bilge و سیستم های ناوبری: قابلیت اطمینان آنها در محیط های سخت و در معرض آب باعث می شود که آنها در سیستم های دریایی مورد علاقه باشند.

10. سیستم های HVAC

سیستم های گرمایشی ، تهویه و تهویه مطبوع (HVAC) به دلیل کارآیی ، قابلیت اطمینان و کاهش نویز به موتورهای بدون برس متکی هستند. آنها در:

• طرفداران و دمنده ها: اطمینان از جریان هوا بهینه در سیستم های HVAC مسکونی و تجاری.

• کمپرسورها: ارائه کارآیی انرژی در واحدهای تهویه مطبوع و سیستم های تبرید.

11. سیستم های اتوماسیون

در اتوماسیون ، موتورهای بدون برس نقش مهمی در بهبود کارآیی و دقت دارند. برنامه ها شامل:

• وسایل نقلیه هدایت شده خودکار (AGV): در انبارها برای حمل و نقل کالا استفاده می شود.

• خانه های هوشمند: BLDC Motors Power Blind ، پرده و سیستم های درب.

• چاپگرهای سه بعدی: ارائه کنترل دقیق برای نتایج چاپ با کیفیت بالا.

12. تجهیزات ورزشی و تناسب اندام

صنایع تناسب اندام و ورزشی نیز استفاده می کنند موتورهای بدون برس در تجهیزات مختلف مدرن. مثالها شامل:

• تردمیل ها و دوچرخه های ورزشی: موتورهای BLDC برای تجربه بهتر کاربر ، عملکرد صاف و آرام را تضمین می کنند.

• چرخ دستی های گلف: در چرخ دستی های الکتریکی برای افزایش بهره وری و نگهداری کم استفاده می شود.

• اسکیت های برقی و Hoverboards: Motors BLDC جمع و جور و با مساحت بالا این دستگاه های تفریحی را قدرت می دهند.