Näkymät: 0 Kirjoittaja: Sivuston editori Julkaisu Aika: 2025-01-23 Alkuperä: Paikka
Eräs Harjaton DC-moottorit (BLDC-moottori: Harjaton suoravirta moottori) on 3-vaiheinen moottori, jonka kiertoa ohjaavat pysyvien magneettien ja sähkömagneettien väliset vetovoimat ja torjuminen. Se on synkroninen moottori, joka käyttää tasavirran (DC) tehoa. Tätä moottorityyppiä kutsutaan usein 'harjaton tasavirtamoottori ', koska monissa sovelluksissa se käyttää harjoja tasavirtamoottorin sijasta (harjattu tasavirtamoottori tai kommutaattorin moottori). Harjaton tasavirtamoottori on olennaisesti pysyvä magneetti-synkroninen moottori, joka käyttää tasavirtavirtatuloa ja käyttää invertteriä muuntaakseen sen kolmivaiheiseksi vaihtovirtalähteeksi asennon palautteella.
Eräs Harjaton tasavirtamoottori (BLDC) toimii Hall -efektillä ja koostuu useista avainkomponenteista: roottori, staattori, pysyvä magneetti ja käyttömoottorin ohjain. Roottorilla on useita teräsytimiä ja käämiä, jotka on kiinnitetty roottorin akseliin. Roottorin pyörittäessä ohjain käyttää virta -anturia sen sijainnin määrittämiseen, jolloin se voi säätää staattorin käämien läpi virtaavan virran suuntaa ja voimakkuutta. Tämä prosessi tuottaa tehokkaasti vääntömomentin.
BLDC -moottorit voivat tuottaa samanlaisia kuin harjattujen tasavirtamoottorien, mutta ilman harjaiden rajoituksia, jotka kuluvat ajan myötä. Tämän vuoksi BLDC -moottoreihin viitataan usein elektronisesti matkustavina (EC) moottoreina, erottamalla ne perinteisistä moottoreista, jotka luottavat mekaaniseen kommutointiin harjojen kanssa.
Moottorit voidaan luokitella virtalähteen (joko AC: n tai DC) ja niiden käyttämän mekanismin perusteella pyörimisen tuottamiseksi. Seuraavaksi tarjoamme lyhyen yleiskuvan kunkin tyypin ominaisuuksista ja sovelluksista.
Yhteinen moottorityyppi | |
---|---|
DC -moottori | Harjattu tasavirtamoottori |
Harjaton tasavirtamoottori | |
Askelmoottori | |
AC -moottori | Induktiomoottori |
Synkroninen moottori |
Harjatut tasavirtamoottorit ovat jo pitkään olleet niitti sähkötekniikan maailmassa. Näitä moottoreita, jotka tunnetaan yksinkertaisuudestaan, luotettavuudestaan ja kustannustehokkuudestaan, käytetään laajasti lukuisissa sovelluksissa, jotka vaihtelevat kodinkoneista teollisuuskoneisiin. Tässä artikkelissa tarjoamme yksityiskohtaisen yleiskuvan harjatuista tasavirtamoottoreista , tutkimalla niiden toimintaa, komponentteja, etuja, haittoja ja yhteisiä käyttötarkoituksia sekä vertailua heidän harjattomiin kollegoihinsa.
on Harjattu tasavirtamoottori eräänlainen suoravirta (DC) sähkömoottori, joka perustuu mekaanisiin harjoihin virran toimittamiseksi moottorin käämille. Moottorin toiminnan taustalla on magneettikentän ja sähkövirran välinen vuorovaikutus , joka tuottaa vääntömomentin kutsutun kiertovoiman.
Harjatussa tasavirtamoottorissa sähkövirta virtaa käämien (tai ankkuri) läpi. Kun virta virtaa käämien läpi, se on vuorovaikutuksessa roottorilla sijaitsevan tuottaman magneettikentän kanssa pysyvien magneettien tai kenttäkelojen . Tämä vuorovaikutus luo voiman, joka aiheuttaa ankkurin kiertymisen.
Kommuttori . on avainkomponentti harjatussa tasavirtamoottorissa Se on pyörivä kytkin, joka kääntää virran virtauksen suunnan ankkuri käämien läpi moottorin kääntyessä. Tämä varmistaa, että ankkuri kiertyy edelleen samaan suuntaan, mikä tarjoaa tasaisen liikkeen.
ARMATURI (roottori) : moottorin pyörivä osa, joka sisältää käämiä ja on vuorovaikutuksessa magneettikentän kanssa.
Kommuttori : Mekaaninen kytkin, joka varmistaa, että nykyinen virtaus käännetään käämissä moottorin pyöriessä.
Harjat : Hiili- tai grafiittimarjat, jotka ylläpitävät sähköistä kosketusta kommuttorin kanssa, antavat virran virtaamaan ankkuriin.
Staattori : moottorin paikallaan oleva osa, joka koostuu tyypillisesti pysyvistä magneeteista tai sähkömagneetteista, jotka luovat magneettikentän.
Akseli : Arviointiin kytketty keskustanko, joka välittää pyörimisvoiman kuormaan.
Harjatut DC-moottorit ovat edelleen välttämätön tekniikka monilla toimialoilla yksinkertaisuuden, luotettavuuden ja kustannustehokkuuden vuoksi. Vaikka heillä on rajoituksia, kuten harjan kulumista ja vähentynyt tehokkuus suurilla nopeuksilla, niiden edut - kuten korkea aloitusmomentti ja helppo hallinta - lisäävät niiden jatkuvaa merkitystä useissa sovelluksissa. Riippumatta siitä, että kotitalouslaitteissa , sähkötyökalut tai pieni robotiikka , harjatut tasavirtamoottorit tarjoavat todistetun ratkaisun tehtäviin, jotka vaativat kohtalaista voimaa ja tarkkaa hallintaa.
Stepper -moottorit ovat eräänlainen DC -moottori, joka tunnetaan kyvystään liikkua tarkissa vaiheissa tai lisäyksissä, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksille, jotka vaativat hallittua liikettä. Toisin kuin tavanomaiset moottorit, jotka pyörivät jatkuvasti virrankäyttöön, askelmoottori jakaa täydellisen pyörimisen useisiin erillisiin vaiheisiin, joista kukin on tarkka osuus täydellisestä pyörimisestä. Tämä kyky tekee niistä arvokkaita monille sovelluksille teollisuudenaloilla, kuten robotiikassa, 3D -tulostuksessa , automaatiossa ja muissa.
Tässä artikkelissa tutkimme Stepper -moottorien perusteita , niiden työperiaatteita, tyyppejä, etuja, haittoja, sovelluksia ja miten niitä verrataan muihin motorisiin tekniikoihin.
Askelmoottori toimii sähkömagnetismin periaatteessa. Siinä on roottori (liikkuva osa) ja staattori (paikallaan oleva osa), samanlainen kuin muun tyyppiset sähkömoottorit. Askelmoottorin erottaminen on kuitenkin se, kuinka staattori energisoi kelat, jotta roottori kääntyy erillisissä vaiheissa.
Kun virta virtaa staattorin kelojen läpi, se tuottaa magneettikentän, joka on vuorovaikutuksessa roottorin kanssa, aiheuttaen sen pyörivän. Roottori on tyypillisesti valmistettu pysyvästä magneetista tai magneettisesta materiaalista, ja se liikkuu pieninä askeleina (vaiheet), koska kunkin kelan läpi kulkeva virta kytketään päälle ja pois päältä tietyssä sekvenssissä.
Jokainen vaihe vastaa pientä pyörimistä, tyypillisesti välillä 0,9 ° - 1,8 ° vaiheelta , vaikka muut vaihekulmat ovat mahdollisia. Virtaamalla eri kelat tarkalla järjestyksessä, moottori pystyy saavuttamaan hienon, hallitun liikkeen.
Askelmoottorin resoluutio on määritelty askelkultaan . Esimerkiksi askelmoottori, jolla on 1,8 ° askelkulma, suorittaa yhden täydellisen pyörimisen (360 °) 200 vaiheessa. Pienemmät vaihekulmat, kuten 0,9 ° , mahdollistavat vielä hienomman ohjauksen, 400 askelta täyden kierroksen loppuun saattamiseksi. Mitä pienempi askelkulma, sitä suurempi moottorin liikkeen tarkkuus on.
Stepper -moottoreita on useita lajikkeita, joista kukin on suunniteltu sopimaan tiettyihin sovelluksiin. Päätyypit ovat:
Pysyvä magneetti askelmoottori käyttää pysyvää magneettiroottoria ja toimii samalla tavalla kuin tasavirtamoottori . Roottorin magneettikenttä houkuttelee staattorin magneettikentän, ja roottori astuu kohdistamaan kunkin virran kelan kanssa.
Edut : Yksinkertainen suunnittelu, edut ja kohtalainen vääntömomentti alhaisella nopeudella.
Sovellukset : Peruspaikannustehtävät kuten tulostimissa tai skannereissa.
Muuttuvassa vastahakoisuuden askelmoottorissa roottori on valmistettu pehmeästä rauta ytimestä, ja roottorilla ei ole pysyviä magneetteja. Roottori liikkuu minimoimaan vastahakoisuus (vastus) magneettiseen vuotoon. Kun kelan virta kytketään, roottori liikkuu kohti magneettista aluetta askel askeleelta.
Edut : Tehokkaampi suuremmilla nopeuksilla verrattuna PM -askelmoottoreihin.
Sovellukset : Teollisuussovellukset, jotka vaativat suurempaa nopeutta ja tehokkuutta.
Hybridi -askelmoottori yhdistää sekä pysyvän magneetin että muuttuvan vastahakoisuuden askelmoottorien ominaisuudet. Siinä on roottori, joka on valmistettu pysyvistä magneeteista, mutta se sisältää myös pehmeitä rautaelementtejä, jotka parantavat suorituskykyä ja tarjoavat paremman vääntömomentin. Hybridimoottorit tarjoavat molempien maailmojen parhaat puolet: korkea vääntömomentti ja tarkka ohjaus.
Edut : Suurempi tehokkuus, enemmän vääntömomenttia ja parempaa suorituskykyä kuin PM- tai VR -tyypit.
Sovellukset : Robotiikka, CNC -koneet, 3D -tulostimet ja automaatiojärjestelmät.
Stepper -moottorit ovat välttämättömiä komponentteja järjestelmissä, jotka vaativat tarkkaa paikannusta, nopeudenhallintaa ja vääntömomenttia alhaisella nopeudella. Heidän kykynsä liikkua tarkalla lisäyksellä, ne ovat huippuosaisia sovelluksissa, kuten 3D -tulostusrobotiikan , CNC , -koneet ja paljon muuta. Vaikka niillä on joitain rajoituksia, kuten vähentynyt tehokkuus suuremmilla nopeuksilla ja tärinällä alhaisella nopeudella, niiden luotettavuus, tarkkuus ja helppo hallinta tekevät niistä välttämättömiä lukuisilla toimialoilla.
Jos harkitset askelmoottoria seuraavalle projektillesi, on tärkeää arvioida tarpeitasi ja erityisiä etuja ja haittoja selvittääksesi, onko askelmoottori oikea valinta sovelluksellesi.
Induktiomoottori , on eräänlainen sähkömoottori joka toimii sähkömagneettisen induktion periaatteen perusteella. Se on yksi teollisuuden ja kaupallisten sovellusten yleisimmin käytetyistä moottoreista sen yksinkertaisuuden, kestävyyden ja kustannustehokkuuden vuoksi. Tässä artikkelissa sukeltamme induktiomoottorien, niiden tyyppien, etujen, haittojen ja yleisten sovellusten sekä vertailun muihin moottorityyppeihin.
Induktiomoottori toimii periaatteessa . sähkömagneettisen induktion Michael Faradayn löytämän Pohjimmiltaan, kun johdin sijoitetaan muuttuvaan magneettikenttään, johtimessa indusoidaan sähkövirta. Tämä on kaikkien toiminnan taustalla oleva periaate induktiomoottorien .
Induktiomoottori koostuu tyypillisesti kahdesta pääosasta:
Staattori : Moottorin paikallaan oleva osa, yleensä valmistettu laminoidusta teräksestä, joka sisältää kelat, jotka virtaavat vaihtovirtaa (AC) . Staattori tuottaa pyörivän magneettikentän, kun AC johdetaan kelojen läpi.
Roottori : moottorin pyörivä osa, asetettu staattorin sisälle, joka voi olla joko oravan häkin roottori (yleisimpi) tai haavan roottori. Roottori indusoidaan pyörimään staattorin tuottamalla magneettikentällä.
Kun vaihtovirta syötetään staattorille, se tuottaa pyörivän magneettikentän.
Tämä pyörivä magneettikenttä indusoi sähkövirran sähkömagneettisen induktion vuoksi. roottorin
Roottorin indusoitu virta tuottaa oman magneettikentän, joka on vuorovaikutuksessa staattorin magneettikentän kanssa.
Tämän vuorovaikutuksen seurauksena roottori alkaa pyöriä, jolloin saadaan mekaaninen lähtö. Roottorin on aina 'jahdata' staattorin tuottamaa pyörivää magneettikenttää, minkä vuoksi sitä kutsutaan induktiomoottoriksi - koska roottorin virtaa indusoi '' magneettikentällä pikemminkin kuin suoraan toimitetuksi.
ainutlaatuinen piirre Induktiomoottorien on, että roottori ei koskaan saavuta samaa nopeutta kuin staattorin magneettikenttä. Ero staattorin magneettikentän nopeuden ja roottorin todellisen nopeuden välillä tunnetaan liukastuksilla . Liuku on välttämätön roottorin virran indusoimiseksi, mikä tuottaa vääntömomenttia.
Induktiomoottorit ovat kahta päätyyppiä:
Tämä on yleisimmin käytetty induktiomoottori. Roottori koostuu laminoidusta teräksestä, jonka johtavat palkit on järjestetty suljetussa silmukassa. Roottori muistuttaa oravahäkkiä , ja tämän rakenteen vuoksi se on yksinkertainen, kestävä ja luotettava.
Edut :
Korkea luotettavuus ja kestävyys.
Alhaiset kustannukset ja ylläpito.
Yksinkertainen rakennus.
Sovellukset : Käytetään useimmissa teollisissa ja kaupallisissa sovelluksissa, mukaan lukien Pumps , -faneja , kompressorit ja kuljettimet.
Tällaisessa tyypissä roottori koostuu käämityksistä (oikosulkutettujen tankojen sijasta) ja se on kytketty ulkoiseen vastuskykyyn. Tämä mahdollistaa moottorin nopeuden ja vääntömomentin hallinnan lisää, mikä tekee siitä hyödyllisen tietyissä erityisissä sovelluksissa.
Edut :
Mahdollistaa ulkoisen resistanssin lisätä nopeuden ja vääntömomentin hallitsemiseksi.
Parempi aloitusmomentti.
Sovellukset : Käytetään sovelluksissa jotka vaativat korkeaa aloitusmomenttia tai missä tarvitaan muuttuvan nopeudenhallinta, kuten nosturit , , ja suuret koneet.
Synkroninen moottori on eräänlainen vaihtovirtamoottori , joka toimii vakiona nopeudella, nimeltään synkroninen nopeus moottorin kuormasta riippumatta. Tämä tarkoittaa, että moottorin roottori pyörii samalla nopeudella kuin staattorin tuottama pyörivä magneettikenttä. Toisin kuin muut moottorit, kuten induktiomoottorit, synkroninen moottori vaatii ulkoisen mekanismin aloittamisen, mutta se voi ylläpitää synkronista nopeutta ajamisen jälkeen.
Tässä artikkelissa tutkimme synkronisten moottorien, niiden tyyppien, etujen, haittojen, sovellusten ja miten ne eroavat muista moottorityypeistä, kuten induktiomoottorit.
Synkronisen moottorin perustoiminta sisältää vuorovaikutuksen pyörivän magneettikentän ja staattorin tuottaman magneettikentän välillä. roottorin luoman Roottori, toisin kuin induktiomoottoreissa, on tyypillisesti varustettu pysyvillä magneeteilla tai sähkömagneeteilla , jotka saavat suoravirta (DC).
Tyypillinen synkroninen moottori koostuu kahdesta pääkomponentista:
Staattori : Moottorin paikallaan oleva osa, joka koostuu yleensä käämistä , jotka saavat virtalähteen . Staattori tuottaa pyörivän magneettikentän, kun vaihtovirta virtaa käämien läpi.
Roottori : Moottorin pyörivä osa, joka voi olla joko pysyvä magneetti tai sähkömagneettinen roottori, jota virtaa DC -syöttö . Roottorin magneettikenttä lukittuu staattorin pyörivällä magneettikentällä aiheuttaen roottorin kääntymisen synkronisella nopeudella.
Kun vaihtovirtaa , staattorin käämissä käytetään pyörivä magneettikenttä . syntyy
Roottori, magneettikentällä, lukittuu tähän pyörivään magneettikenttään, mikä tarkoittaa, että roottori seuraa staattorin magneettikenttää.
Kun magneettikentät ovat vuorovaikutuksessa, roottori synkronoituu staattorin pyörivän kentän kanssa ja molemmat pyörivät samalla nopeudella. Siksi sitä kutsutaan synkroniseksi moottoriksi - roottori toimii synkronoituna vaihtovirtasyötön taajuuden kanssa.
Koska roottorin nopeus vastaa staattorin magneettikenttää, synkroniset moottorit toimivat kiinteällä nopeudella, joka määritetään vaihtovirtasyötön taajuuden ja moottorin napojen lukumäärän perusteella.
Synkronisia moottoreita on useita erilaisia kokoonpanoja roottorin suunnittelusta ja sovelluksesta riippuen.
Pysyvässä magneettisynkronisessa moottorissa roottori on varustettu pysyvillä magneeteilla, jotka tarjoavat magneettikentän synkronointia staattorin pyörivän magneettikentän kanssa.
Edut : korkea hyötysuhde, kompakti suunnittelu ja korkea vääntömomentin tiheys.
Sovellukset : Käytetään sovelluksissa, joissa vaaditaan tarkkaa nopeudenhallintaa, kuten sähköajoneuvot ja korkean tarkkailukoneet.
Haavaroottorin synkroninen moottori käyttää roottoria, joka on haavoittu kuparikäämillä, jotka virranvat DC -syöttöä liukurenkaiden kautta. Roottorin käämiä tuottavat synkronointiin tarvittavan magneettikentän staattorin kanssa.
Edut : Vahvemmat kuin pysyvät magneettimoottorit ja kykenevät kestämään korkeammat tehotasot.
Sovellukset : Käytetään suurissa teollisuusjärjestelmissä, joissa tarvitaan suuria ja vääntömomentteja, kuten generaattorit ja voimalaitokset.
Synkroninen motorinen hystereesi käyttää roottoria, jolla on magneettiset materiaalit, joilla on hystereesi (viive magnetoinnin ja käytetyn kentän välillä). Tämäntyyppinen moottori tunnetaan sileästä ja hiljaisesta toiminnastaan.
Edut : Erittäin matala värähtely ja melu.
Sovellukset : Yleinen kellon , synkronointilaitteissa ja muissa matalan vääntömomentin sovelluksissa, joissa vaaditaan sujuvaa käyttöä.
Synkroniset moottorit ovat tehokkaita, tehokkaita ja tarkkoja koneita, jotka tarjoavat yhdenmukaisen suorituskyvyn sovelluksissa, jotka vaativat jatkuvaa nopeutta ja tehokertoimen korjaamista . Ne ovat erityisen hyödyllisiä suurissa teollisuusjärjestelmissä, sähköntuotannossa ja sovelluksissa, joissa tarkka synkronointi on ratkaisevan tärkeää. Niiden monimutkaisuus, korkeammat alkuperäiset kustannukset ja ulkoisten käynnistysmekanismien tarve tekevät niistä vähemmän sopivia tiettyihin sovelluksiin verrattuna muihin moottorityyppeihin, kuten induktiomoottorit.
Harjattomat tasavirtamoottorit toimivat kahdella pääkomponentilla: roottori, joka sisältää pysyviä magneeteja ja staattoria, joka on varustettu kuparikeloilla, joista tulee sähkömagneetteja, kun virta virtaa niiden läpi.
Nämä moottorit luokitellaan kahteen tyyppiin: INRunner (sisäiset roottorimoottorit) ja Outrunner (ulkoiset roottorimoottorit). Inrunner -moottorissa staattori on sijoitettu ulkoisesti, kun roottori pyörii sisällä. Päinvastoin, Outrunner -moottoreissa roottori pyörii staattorin ulkopuolella. Kun virtaa toimitetaan staattorin kelaihin, ne tuottavat sähkömagneetin, jolla on erilliset pohjoiset ja eteläiset navat. Kun tämän sähkömagneetin napaisuus kohdistuu päinvastaisen pysyvän magneetin polaaliin, samanlaiset puolalaiset hylkäävät toisiaan, aiheuttaen roottorin pyörityksen. Jos virta pysyy vakiona tässä kokoonpanossa, roottori pyörii hetkeksi ja pysähtyy sitten vastakkaisten sähkömagneettien ja pysyvien magneetien kohdistuessa. Jatkuvan pyörimisen ylläpitämiseksi virta toimitetaan kolmivaiheisena signaalina, joka muuttaa säännöllisesti sähkömagneetin napaisuutta.
Moottorin pyörimisnopeus vastaa kolmivaiheisen signaalin taajuutta. Siksi nopeamman pyörimisen saavuttamiseksi voidaan lisätä signaalitaajuutta. Kaukosäätimen ajoneuvon yhteydessä ajoneuvon kiihdyttäminen lisäämällä kaasua tehokkaasti ohjaa ohjainta nostamaan kytkentätaajuutta.
Eräs Harjaton tasavirtamoottori , jota usein kutsutaan pysyväksi magneetti -synkroniseksi moottoriksi, on sähkömoottori, joka tunnetaan korkeasta hyötysuhteestaan, kompaktista koosta, matalasta melusta ja pitkästä käyttöikasta. Se löytää laajoja sovelluksia sekä teollisessa valmistuksessa että kuluttajatuotteissa.
Harjaton DC -moottorin toiminta perustuu sähkön ja magneettisuuden väliseen vuorovaikutukseen. Se käsittää komponentit, kuten pysyvät magneetit, roottorin, staattorin ja elektronisen nopeusohjaimen. Pysyvät magneetit toimivat moottorin magneettikentän ensisijaisena lähteenä, käyttäen tyypillisesti harvinaisia maamateriaaleja. Kun moottori on virtalähde, nämä pysyvät magneetit luovat stabiilin magneettikentän, joka on vuorovaikutuksessa moottorin sisällä virtaavan virran kanssa, tuottaen roottorin magneettikentän.
A: n roottori Harjaton DC -moottori on pyörivä komponentti ja se koostuu useista pysyvistä magneeteista. Sen magneettikenttä on vuorovaikutuksessa staattorin magneettikentän kanssa aiheuttaen sen pyörivän. Toisaalta staattori on moottorin paikallaan oleva osa, joka koostuu kuparikeloista ja rauta -ytimistä. Kun virta virtaa staattorikelien läpi, se tuottaa vaihtelevan magneettikentän. Faradayn sähkömagneettisen induktion lain mukaan tämä magneettikenttä vaikuttaa roottoriin tuottaen pyörimismomentin.
Elektroninen nopeusohjain (ESC) hallinnoi moottorin toimintatilaa ja säätelee sen nopeutta hallitsemalla moottorille toimitettua virtaa. ESC säätää erilaisia parametreja, mukaan lukien pulssin leveys, jännite ja virta, moottorin suorituskyvyn hallitsemiseksi.
Toiminnan aikana virta virtaa sekä staattorin että roottorin läpi luomalla sähkömagneettisen voiman, joka on vuorovaikutuksessa pysyvien magneettien magneettikentän kanssa. Seurauksena moottori pyörii elektronisen nopeusohjaimen komentojen mukaisesti tuottaen mekaanista työtä, joka ohjaa kytkettyjä laitteita tai koneita.
Yhteenvetona Harjaton tasavirtamoottori toimii sähkö- ja magneettisten vuorovaikutusten periaatteessa, jotka tuottavat kiertomomentin pyörivien pysyvien magneettien ja staattorin kelojen välillä. Tämä vuorovaikutus ajaa moottorin kiertoa ja muuntaa sähköenergian mekaaniseksi energiaksi, jolloin se voi suorittaa työtä.
Mahdollistaen a Harjaton tasavirtamoottori pyöriä varten, on välttämätöntä hallita sen kelojen läpi virtaavan virran suuntaa ja ajoitusta. Alla oleva kaavio kuvaa BLDC -moottorin staattoria (keloja) ja roottoria (pysyviä magneetit), joissa on kolme kelaa, jotka on merkitty U, V ja W, etäisyydellä 120º toisistaan. Moottorin toimintaa ohjaa näiden kelojen vaiheiden ja virtojen hallinta. Virta virtaa peräkkäin vaiheen U: n, sitten vaiheen V läpi ja lopulta vaihe W. Kierto ylläpidetään kytkemällä jatkuvasti magneettinen vuoto, joka aiheuttaa pysyvien magneetit seuraamaan kelajen tuottamaa pyörivää magneettikenttää. Pohjimmiltaan kelojen U, V ja W Virenergia on vaihdettava jatkuvasti, jotta saadaan tuloksena oleva magneettinen vuoto liikkeessä, mikä luo pyörivän magneettikentän, joka houkuttelee jatkuvasti roottorimagneeteja.
Tällä hetkellä on kolme yleistä harjatonta moottorin ohjausmenetelmää:
Trapetsoidinen aallonhallinta, jota yleisesti kutsutaan 120 °: n hallintaan tai 6-vaiheiseksi kommutointiin, on yksi suoraviivaisimmista menetelmistä harjattomien DC (BLDC) -moottorien ohjaamiseksi. Tämä tekniikka käsittää neliön aaltovirtojen levittämisen moottorifaaseihin, jotka synkronoidaan BLDC-moottorin trapetsoidisen Back-EMF-käyrän kanssa optimaalisen vääntömomentin muodostumisen saavuttamiseksi. BLDC-tikkaiden hallinta sopii hyvin moniin moottorin ohjausjärjestelmän malleihin lukuisissa sovelluksissa, mukaan lukien kodinkoneet, jäähdytyskompressorit, LVI-puhaltimet, lauhduttimet, teollisuusasemat, pumput ja robotiikka.
Square Wave -ohjausmenetelmä tarjoaa useita etuja, mukaan lukien suoraviivainen ohjausalgoritmi ja alhaiset laitteistokustannukset, mikä mahdollistaa korkeammat moottorin nopeudet standardin suorituskyvyn ohjaimen avulla. Siinä on kuitenkin myös haittoja, kuten merkittäviä vääntömomenttien vaihtelua, jonkin verran nykyistä kohinaa ja tehokkuutta, joka ei saavuta sen maksimiarvoa. Trapetsoidinen aallonhallinta on erityisen sopiva sovelluksiin, joissa korkeaa kiertokykyä ei vaadita. Tässä menetelmässä hyödynnetään Hall-anturia tai ei-induktiivista estimointialgoritmia roottorin sijainnin määrittämiseksi ja suorittaa kuusi työmatkaa (yksi 60 °) 360 °: n sähkösyklin sisällä kyseisen asennon perusteella. Jokainen kommutointi tuottaa voimaa tiettyyn suuntaan, mikä johtaa tehokkaaseen sijaintitarkkuuteen 60 ° sähköisesti. Nimi 'trapetsoidinen aaltohallinta ' tulee siitä, että vaiheen virran aaltomuoto muistuttaa trapetsoidista muotoa.
Sine-aallonohjausmenetelmä käyttää avaruusvektorin pulssin leveyden modulaatiota (SVPWM) kolmivaiheisen siniaaltojännitteen tuottamiseksi, vastaava virta on myös siniaalto. Toisin kuin neliöaaltohallinta, tämä lähestymistapa ei sisällä erillisiä kommutointivaiheita; Sen sijaan sitä käsitellään ikään kuin jokaisessa sähköjaksossa tapahtuisi ääretön määrä kommutatioita.
On selvää, että Sine Wave Control tarjoaa etuja neliöaaltojen hallintaan nähden, mukaan lukien vähentynyt vääntömomentin vaihtelut ja vähemmän virran harmonisia, mikä johtaa hienostuneempaan ohjauskokemukseen. Se vaatii kuitenkin hiukan edistyneempää suorituskykyä ohjaimesta verrattuna neliöaaltoohjaukseen, eikä se vieläkään saavuta moottorin maksimaalista hyötysuhdetta.
Kenttäkeskeinen ohjaus (FOC), jota kutsutaan myös vektoriohjaukseksi (VC), on yksi tehokkaimmista menetelmistä tehokkaasti hallintaan Harjaton tasavirtamoottorit (BLDC) ja pysyvät magneetti -synkroniset moottorit (PMSM). Vaikka Sine Wave -ohjaus hallitsee jännitevektoria ja hallitsee epäsuorasti virran suuruutta, sillä ei ole kykyä hallita virran suuntaa.
Foc -ohjausmenetelmää voidaan pitää parannetuna Sine Wave Control -versiona, koska se mahdollistaa nykyisen vektorin hallinnan hallitsemalla tehokkaasti moottorin staattorin magneettikentän vektoriohjaa. Hallitsemalla staattorin magneettikentän suuntaa, se varmistaa, että staattorin ja roottorin magneettikentät pysyvät koko ajan 90 ° kulmassa, mikä maksimoi vääntömomentin lähdön tietylle virralle.
Päinvastoin kuin perinteiset moottorin ohjausmenetelmät, jotka luottavat antureihin, anturiton ohjaus mahdollistaa moottorin toiminnan ilman antureita, kuten Hall -antureita tai koodereita. Tämä lähestymistapa hyödyntää moottorin virta- ja jännitetietoja roottorin sijainnin selvittämiseksi. Moottorin nopeus lasketaan sitten roottorin asennon muutosten perusteella, käyttämällä näitä tietoja moottorin nopeuden tehokkaan säätelemiseksi.
Anturiton hallinnan ensisijainen etu on, että se eliminoi anturien tarpeen, mikä mahdollistaa luotettavan toiminnan haastavissa ympäristöissä. Se on myös kustannustehokas, se vaatii vain kolme nastaa ja vie minimaalisen tilan. Lisäksi Hall -anturien puuttuminen parantaa järjestelmän elinaikaa ja luotettavuutta, koska ei ole vaurioituneita komponentteja. Huomattava haitta on kuitenkin se, että se ei tarjoa sujuvaa alkua. Pienellä nopeudella tai kun roottori on paikallaan, takaosan elektromotiivivoima on riittämätön, mikä vaikeuttaa nollan ylityspisteen havaitsemista.
Harjattomat tasavirtamoottorit ja harjatut tasavirtamoottorit jakavat tietyt yhteiset ominaisuudet ja toimintaperiaatteet:
Sekä harjaton että harjattu DC -moottorit ovat samanlainen rakenne, joka käsittää staattorin ja roottorin. Staattori tuottaa magneettikentän, kun taas roottori tuottaa vääntömomenttia vuorovaikutuksensa kautta tämän magneettikentän kanssa, muuttaen tehokkaasti sähköenergian mekaaniseksi energiaksi.
Molemmat Harjaton tasavirtamoottorit ja harjatut tasavirtamoottorit vaativat tasavirtalähteen sähköenergian aikaansaamiseksi, koska niiden toiminta riippuu tasavirrasta.
Molemmat moottorit voivat säätää nopeutta ja vääntömomenttia muuttamalla tulojännitettä tai virtaa, mikä mahdollistaa joustavuuden ja hallinnan erilaisissa sovellusskenaarioissa.
Kun taas harjattu ja Harjattomilla tasavirtamoottoreilla on tiettyjä yhtäläisyyksiä, niillä on myös merkittäviä eroja suorituskyvyn ja eduissa. Harjatut tasavirtamoottorit hyödyntävät harjoja moottorin suuntaan, mikä mahdollistaa pyörimisen. Sitä vastoin harjattomat moottorit käyttävät elektronista ohjausta mekaanisen kommutointiprosessin korvaamiseksi.
JKONGMOTOR: n myymiä harjattomia tasavirtamoottoreita on monen tyyppisiä, ja erityyppisten Stepper -moottorien ominaisuuksien ja käytön ymmärtäminen auttaa sinua päättämään, mikä tyyppi on sinulle paras.
Besfoc toimittaa NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 kehys ja metrinen koko 36 mm - 130 mm: n vakio harjaton tasavirtamoottori. Moottorit (sisäinen roottori) sisältävät 3 -vaiheen 12 V/24V/36V/48V/72V/110 V matalajännite ja 310 V korkeajännite sähkömoottorit, joiden tehoalue on 10W - 3500W ja nopeusalue 10 rpm - 10000 rpm. Integroituja Hall -antureita voidaan käyttää sovelluksissa, jotka vaativat tarkkaa sijaintia ja nopeuspalautetta. Vaikka vakiovaihtoehdot tarjoavat erinomaisen luotettavuuden ja korkean suorituskyvyn, suurin osa moottoreistamme voidaan myös räätälöidä toimimaan erilaisilla jännitteillä, voimilla, nopeuksilla jne. Mukautettu akselityyppi/pituus ja asennuslaipat ovat saatavana pyynnöstä.
Harjaton DC-vaihdemoottori on moottori, jossa on sisäänrakennettu vaihdelaatikko (mukaan lukien Spur-vaihdelaatikko, matovaihteisto ja planeettavaihteisto). Vaihteet on kytketty moottorin käyttöakseliin. Tämä kuva osoittaa, kuinka vaihdelaatikko mahtuu moottorikoteloon.
Vaihdelaatikoilla on ratkaiseva rooli harjattomien tasavirtamoottorien nopeuden vähentämisessä samalla kun tulosmomentti parantaa. Tyypillisesti harjattomat tasavirtamoottorit toimivat tehokkaasti nopeudella 2000 - 3000 rpm. Esimerkiksi pariksi vaihdelaatikon kanssa, jolla on 20: 1 -siirtosuhde, moottorin nopeus voidaan vähentää noin 100 - 150 rpm, mikä johtaa vääntömomentin kaksikymmentä kertaa.
Lisäksi moottorin ja vaihdelaatikon integrointi yhteen koteloon minimoi vaihdettujen harjattomien tasavirtamoottorien ulkoiset mitat ja optimoimalla käytettävissä olevan koneen käytön.
Viimeaikaiset tekniikan edistykset johtavat tehokkaampien langattomien ulkovoimalaitteiden ja työkalujen kehittämiseen. Huomattava innovaatio sähkötyökaluissa on ulkoinen roottorin harjaton moottorisuunnittelu.
Ulkoroottori Harjattomat tasavirtamoottorit tai ulkoisesti käyttämät harjattomat moottorit sisältävät mallin, joka sisältää roottorin ulkopuolelta, mikä mahdollistaa tasaisemman toiminnan. Nämä moottorit voivat saavuttaa suuremman vääntömomentin kuin samankokoiset sisäiset roottorin mallit. Ulkoisten roottorimoottorien tarjoama lisääntynyt hitaus tekee niistä erityisen hyvin sopivia sovelluksiin, jotka vaativat alhaisen melun ja yhdenmukaisen suorituskyvyn pienemmällä nopeudella.
Roottorin ulkoroottorin moottori on sijoitettu ulkoisesti, kun staattori sijaitsee moottorin sisällä.
Ulkoroottori Harjattomat tasavirtamoottorit ovat tyypillisesti lyhyempiä kuin niiden sisäinen roottorit, jotka tarjoavat kustannustehokkaan ratkaisun. Tässä mallissa pysyvät magneetit kiinnitetään roottorin koteloon, joka pyörii käämien sisäisen staattorin ympärillä. Roottorin korkeamman hitauden vuoksi ulkoroottorimoottorit kokevat alhaisemman vääntömomentin aaltoilun verrattuna sisä-roottorimoottoreihin.
Integroidut harjattomat moottorit ovat edistyneitä mekatronic -tuotteita, jotka on suunniteltu käytettäväksi teollisuusautomaatio- ja ohjausjärjestelmissä. Nämä moottorit on varustettu erikoistuneella, korkean suorituskyvyn harjaton DC-moottorin ohjaimen siru, joka tarjoaa lukuisia etuja, mukaan lukien korkea integraatio, kompakti koko, täydellinen suojaus, suoraviivainen johdotus ja parantunut luotettavuus. Tämä sarja tarjoaa valikoiman integroituja moottoreita, joiden teho on 100 - 400 W. Lisäksi sisäänrakennettu kuljettaja hyödyntää huipputeknistä PWM-tekniikkaa, jolloin harjaton moottori voi toimia suurilla nopeuksilla minimaalisella tärinällä, alhaisella melulla, erinomaisella stabiilisuudella ja korkealla luotettavuudella. Integroiduissa moottoreissa on myös tilaa säästävä muotoilu, joka yksinkertaistaa johdotusta ja vähentää kustannuksia verrattuna perinteisiin erillisiin moottori- ja käyttökomponentteihin.
Aloita valitsemalla a Harjaton tasavirtamoottori sen sähköparametrien perusteella. On välttämätöntä määrittää avainvaatimukset, kuten haluttu nopeusalue, vääntömomentti, nimellisjännite ja nimellismomentti ennen kuin valitset asianmukaisen harjattoman moottorin. Tyypillisesti harjattomien moottorien nimellisnopeus on noin 3000 rpm, suositeltu käyttöopeus on vähintään 200 rpm. Jos pitkäaikainen toiminta pienemmillä nopeuksilla on tarpeen, harkitse vaihdelaatikon käyttöä nopeuden vähentämiseksi samalla kun vääntömomentti.
Valitse seuraavaksi a Harjaton tasavirtamoottori mekaanisten mittojensa mukaan. Varmista, että moottorin asennusmitat, lähtöakselin mitat ja kokonaiskoko ovat yhteensopivia laitteesi kanssa. Tarjoamme räätälöintivaihtoehtoja erikokoisille harjattomille moottoreille asiakasvaatimusten perusteella.
Valitse sopiva ohjain harjaton moottorin sähköparametrien perusteella. Kun valitset kuljettajaa, varmista, että moottorin nimellisvoima ja jännite putoavat kuljettajan sallitulle alueelle yhteensopivuuden varmistamiseksi. Harjattomien ohjaimien valikoima sisältää matalajännitteiset mallit (12-60 VDC) ja korkeajännitehallia (110/220 VAC), jotka on räätälöity vastaavasti matalan jännitteisiin ja korkeajänniteisiin harjattomiin moottoreita varten. On tärkeää olla sekoittamatta näitä kahta tyyppiä.
Harkitse lisäksi kuljettajan asennuskokoa ja lämmön hajoamisvaatimuksia varmistaaksesi, että se toimii tehokkaasti ympäristössään.
Harjaton DC -moottorit (BLDC) tarjoavat useita etuja verrattuna muihin moottorityyppeihin, mukaan lukien kompakti koko, korkea lähtöteho, alhainen tärinä, minimaalinen melu ja pidennetty käyttöikä. Tässä on joitain BLDC -moottorien keskeisiä etuja:
Tehokkuus : BLDC -moottorit voivat jatkuvasti hallita maksimimomenttia, toisin kuin harjattuja moottoreita, jotka saavuttavat huippumomentin vain tietyissä kohdissa pyörimisen aikana. Tämän seurauksena pienemmät BLDC -moottorit voivat tuottaa merkittävää tehoa ilman suurempia magneetteja.
HALLITTAVAT : Näitä moottoreita voidaan hallita tarkasti palautemekanismien avulla, mikä mahdollistaa tarkan vääntömomentin ja nopeuden toimituksen. Tämä tarkkuus parantaa energiatehokkuutta, vähentää lämmöntuotantoa ja pidentää akun käyttöikää akkukäyttöisissä sovelluksissa.
Pitkäikäisyys ja melun vähentäminen : ilman harjoja kulutettavaksi, BLDC -moottoreilla on pidempi elinikä ja ne tuottavat pienemmän sähkömelun. Sitä vastoin harjatut moottorit luovat kipinöitä kosketuksen aikana harjojen ja kommutaattorin välillä, mikä johtaa sähkömeluun, mikä tekee BLDC-moottorit edullisiksi meluherkissä sovelluksissa.
Suurempi tehokkuus ja tehotiheys verrattuna induktiomoottoreihin (noin 35%: n tilavuuden ja painon vähentyminen samassa lähtössä).
Pitkä käyttöikä ja hiljainen käyttö tarkkuus kuulalaakereiden vuoksi.
Laaja nopeusalue ja täydellinen moottorin lähtö lineaarisen vääntömomentin käyrän vuoksi.
Vähentyneet sähköiset häiriöpäästöt.
Mekaaninen vaihdettavuus askelmoottorien kanssa, alentaa rakennuskustannuksia ja lisää komponenttien lajiketta.
Huolimatta eduistaan harjattomilla moottoreilla on joitain haittoja. Harjattomiin asemiin tarvittavat hienostuneet elektroniikkaa johtavat suurempiin kokonaiskustannuksiin harjattuihin moottoreihin verrattuna.
Kenttäkeskeinen ohjaus (FOC) -menetelmä, joka mahdollistaa magneettikentän koon ja suunnan tarkan hallinnan, tarjoaa stabiilin vääntömomentin, matalan kohinan, korkean hyötysuhteen ja nopean dynaamisen vasteen. Sen mukana tulee kuitenkin korkeat laitteistokustannukset, ohjaimen tiukat suorituskykyvaatimukset ja moottorin parametrien tarve sovittaa läheisesti.
Toinen haitta on, että harjattomat moottorit voivat kokea värinää käynnistyksen yhteydessä induktiivisen reaktanssin vuoksi, mikä johtaa vähemmän sileään toimintaan harjattuihin moottoreihin verrattuna.
Lisäksi, Harjaton DC -moottorit vaativat erikoistuneita tietoja ja laitteita huoltoa ja korjausta varten, mikä tekee niistä vähemmän keskimääräisten käyttäjien saatavuutta.
Harjatonta tasavirtamoottoreita (BLDC) käytetään laajasti eri toimialoilla, mukaan lukien teollisuusautomaatio, autojen, lääketieteelliset laitteet ja tekoäly, johtuen niiden pitkäikäisyydestä, alhaisesta melusta ja suuresta vääntömomentista.
Teollisuusautomaatiossa, Harjattomat tasavirtamoottorit ovat ratkaisevan tärkeitä sovelluksille, kuten servomoottoreille, CNC -työstötyökaluille ja robotiikalle. Ne toimivat toimilaitteina, jotka hallitsevat teollisuusrobotien liikkeitä tehtävissä, kuten maalaus, tuotekonsermaatio ja hitsaus. Nämä sovellukset vaativat korkean tarkkuuden, korkean tehokkuuden moottoreita, joita BLDC-moottorit ovat hyvin varusteltuja tarjoamaan.
Harjattomat tasavirtamoottorit ovat merkittävä levitys sähköajoneuvoissa, etenkin käyttömoottoreina. Ne ovat erityisen tärkeitä funktionaalisissa korvaamisissa, jotka vaativat tarkkaa hallintaa ja alueilla, joilla komponentteja käytetään usein, mikä edellyttää pitkäaikaisen suorituskyvyn. Ohjaustehostimen jälkeen ilmastointikompressorimoottorit edustavat ensisijaista sovellusta näille moottoreille. Lisäksi sähköajoneuvojen vetomoottorit (EV) tarjoavat myös lupaavan mahdollisuuden harjattomille DC -moottoreille. Ottaen huomioon, että nämä järjestelmät toimivat rajoitetulla akkuvirralla, moottorien on välttämätöntä sekä tehokkaat että kompaktit tiukkojen avaruusrajoituksiin.
Koska sähköajoneuvot vaativat moottoreita, jotka ovat tehokkaita, luotettavia ja kevyitä voiman tuottamiseksi, harjattomat tasavirtamoottorit, joilla on nämä ominaisuudet, käytetään laajasti käyttöjärjestelmissä.
Ilmailualan sektorilla, Harjaton DC -moottorit ovat yleisimmin käytettyjä sähkömoottoreita poikkeuksellisen suorituskyvynsä vuoksi, mikä on ratkaisevan tärkeää näissä sovelluksissa. Moderni ilmailu- ja avaruustekniikka riippuu tehokkaista ja tehokkaista harjattomista tasavirtamoottoreista lentokoneiden erilaisille apujärjestelmille. Näitä moottoreita käytetään ohjaamon lentopintojen ja virtalähteiden hallintaan, kuten polttoainepumppuihin, ilmanpainepumppuihin, virtalähdejärjestelmiin, generaattoreihin ja virranjakeluvälineisiin. Näissä rooleissa olevien harjattomien tasavirtamoottorien erinomainen suorituskyky ja korkea hyötysuhde edistävät lentopintojen tarkkaa hallintaa varmistaen lentokoneiden vakauden ja turvallisuuden.
Drone -tekniikassa, Harjattomia DC -moottoreita käytetään erilaisten järjestelmien, mukaan lukien häiriöjärjestelmät, viestintäjärjestelmät ja kamerat, hallintaan. Nämä moottorit vastaavat tehokkaasti korkean kuormituksen ja nopean vasteen haasteisiin, jotka tuottavat suurta lähtötehoa ja nopeaa reaktiivisuutta droonien luotettavuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi.
Harjattomia tasavirtamoottoreita käytetään myös laajasti lääketieteellisissä laitteissa, mukaan lukien laitteet, kuten keinotekoiset sydämet ja veripumput. Nämä sovellukset vaativat moottoreita, jotka ovat tarkkaa, luotettavia ja kevyitä, jotka kaikki ovat ominaisuuksia, joita harjaton DC-moottorit voivat tarjota.
Erittäin tehokas, matala-kohinaa ja pitkäaikainen moottori, Harjatonta tasavirtamoottoreita käytetään laajasti lääketieteellisellä laitteella. Niiden integrointi laitteisiin, kuten lääketieteellisiin aspiraattoreihin, infuusiopumppuihin ja kirurgisiin sänkyihin, on parantanut näiden koneiden vakautta, tarkkuutta ja luotettavuutta, mikä edistää merkittävästi lääketieteellisen tekniikan kehitystä.
Älykkäissä kotijärjestelmissä, Harjattomia DC -moottoreita käytetään erilaisissa laitteissa, mukaan lukien kiertävät tuulettimet, kostuttajat, ilmankuivaimet, ilmanraikastimet, lämmitys- ja jäähdytyspuhaltimet, käsinkuivaajat, älykkäät lukot sekä sähköovet ja ikkunat. Siirtyminen induktiomoottoreista harjattomiin tasavirtamoottoreihin ja niiden vastaaviin ohjaimiin kotitalouslaitteissa tyydyttää paremmin energiatehokkuuden, ympäristön kestävyyden, edistyneen älykkyyden, alhaisen melun ja käyttäjän mukavuuden vaatimukset.
Harjatonta tasavirtamoottoreita on käytetty pitkään kulutuselektroniikassa, mukaan lukien pesukoneet, ilmastointijärjestelmät ja pölynimurit. Viime aikoina he ovat löytäneet sovelluksia faneista, joissa niiden korkea hyötysuhde on vähentänyt huomattavasti sähkönkulutusta.
Yhteenvetona voidaan todeta, että käytännön käyttötarkoitukset Harjattomat tasavirtamoottorit ovat yleisiä jokapäiväisessä elämässä. Harjaton DC -moottorit (BLDC) ovat tehokkaita, kestäviä ja monipuolisia, ja ne tarjoavat laajan valikoiman sovelluksia eri toimialoilla. Niiden suunnittelu, eri tyypit ja sovellukset asettavat ne välttämättömiiksi komponenteiksi nykyaikaisessa tekniikassa ja automatisoinnissa.
© Copyright 2024 Changzhou Besfoc Motor co., Ltd Kaikki oikeudet pidätetään.