Apa itu motor DC tanpa sikat?

A Brushless DC Motors (motor BLDC: motor arus searah sikat) adalah motor 3-fase yang rotasinya digerakkan oleh gaya tarik dan tolakan antara magnet permanen dan elektromagnet. Ini adalah motor sinkron yang menggunakan daya arus searah (DC). Jenis motor ini sering disebut 'motor DC ' tanpa sikat karena dalam banyak aplikasi menggunakan sikat alih -alih motor DC (motor DC disikat atau motor komutator). Motor DC sikat pada dasarnya adalah motor sinkron magnet permanen yang menggunakan input daya DC dan menggunakan inverter untuk mengubahnya menjadi catu daya AC tiga fase dengan umpan balik posisi.

A Brushless DC Motor  (BLDC) beroperasi menggunakan efek Hall dan terdiri dari beberapa komponen utama: rotor, stator, magnet permanen, dan pengontrol motor penggerak. Rotor ini memiliki beberapa inti baja dan belitan yang melekat pada poros rotor. Saat rotor berputar, pengontrol menggunakan sensor arus untuk menentukan posisinya, memungkinkannya untuk menyesuaikan arah dan kekuatan arus yang mengalir melalui belitan stator. Proses ini secara efektif menghasilkan torsi.

Sehubungan dengan pengontrol penggerak elektronik yang mengelola operasi sikat dan mengubah daya DC yang disediakan menjadi daya AC, motor BLDC dapat memberikan kinerja yang mirip dengan motor DC yang disikat, tetapi tanpa batasan kuas, yang aus seiring waktu. Karena itu, motor BLDC sering disebut sebagai motor komutasi elektronik (EC), membedakan mereka dari motor tradisional yang mengandalkan pergantian mekanis dengan kuas.

Tipe motor umum

Motor dapat dikategorikan berdasarkan catu daya mereka (baik AC atau DC) dan mekanisme yang mereka gunakan untuk menghasilkan rotasi. Di bawah ini, kami memberikan gambaran singkat tentang karakteristik dan aplikasi dari masing -masing jenis.

Tipe motor umum
Motor DC	Motor DC yang disikat
	Motor DC Brushless
	Motor stepper
Motor AC	Motor induksi
	Motor sinkron

Apa itu motor DC yang disikat? Panduan komprehensif

Motor DC yang disikat telah lama menjadi bahan pokok di dunia teknik listrik. Dikenal karena kesederhanaan, keandalan, dan efektivitas biaya mereka, motor ini banyak digunakan dalam berbagai aplikasi mulai dari peralatan rumah tangga hingga mesin industri. Dalam artikel ini, kami akan memberikan gambaran terperinci tentang motor DC yang disikat , menjelajahi operasi, komponen, kelebihan, kerugian, dan penggunaan umum mereka, serta perbandingan dengan rekan -rekan mereka yang tak kuas.

Memahami dasar -dasar motor DC yang disikat

Motor DC yang disikat adalah jenis motor listrik arus searah (DC) yang bergantung pada sikat mekanis untuk mengirimkan arus ke belitan motor. Prinsip dasar di balik operasi motor melibatkan interaksi antara medan magnet dan arus listrik , menghasilkan gaya rotasi yang dikenal sebagai torsi.

Bagaimana cara kerja motor DC yang disikat?

Dalam motor DC yang disikat, arus listrik mengalir melalui satu set belitan (atau jangkar) yang terletak di rotor. Saat arus mengalir melalui belitan, ia berinteraksi dengan medan magnet yang dihasilkan oleh magnet permanen atau kumparan medan . Interaksi ini menciptakan kekuatan yang menyebabkan jangkar berputar.

Komutator adalah komponen kunci dalam motor DC yang disikat. Ini adalah sakelar berputar yang membalikkan arah aliran arus melalui belitan armature saat motor berbalik. Ini memastikan bahwa jangkar terus berputar ke arah yang sama, memberikan gerakan yang konsisten.

Komponen kunci dari motor DC yang disikat

1. Armature (rotor) : Bagian yang berputar dari motor yang berisi belitan dan berinteraksi dengan medan magnet.

2. Komutator : Sakelar mekanis yang memastikan aliran arus terbalik pada belitan saat motor berputar.

3. Sikat : Kuas karbon atau grafit yang mempertahankan kontak listrik dengan komutator, memungkinkan arus mengalir ke jangkar.

4. Stator : Bagian stasioner motor, biasanya terdiri dari magnet permanen atau elektromagnet yang menciptakan medan magnet.

5. Poros : Batang pusat yang terhubung ke armature yang mentransmisikan gaya rotasi ke beban.

Motor DC yang disikat tetap menjadi teknologi penting di banyak industri karena kesederhanaan, keandalan, dan efektivitas biaya mereka. Meskipun mereka memiliki keterbatasan, seperti keausan kuas dan berkurangnya efisiensi pada kecepatan tinggi, keunggulan mereka - seperti torsi awal yang tinggi dan kemudahan kontrol - pastikan relevansi mereka yang berkelanjutan dalam berbagai aplikasi. Baik dalam peralatan rumah tangga , alat -alat listrik , atau robotika kecil , motor DC yang disikat menawarkan solusi yang terbukti untuk tugas yang membutuhkan daya sedang dan kontrol yang tepat.

Apa itu motor stepper? Panduan lengkap

Stepper Motors adalah jenis motor DC yang dikenal karena kemampuannya untuk bergerak dalam langkah atau kenaikan yang tepat, membuatnya ideal untuk aplikasi yang membutuhkan gerakan terkontrol. Tidak seperti motor konvensional, yang berputar terus menerus saat bertenaga, motor stepper membagi rotasi penuh ke dalam sejumlah langkah diskrit, yang masing -masing merupakan fraksi yang tepat dari rotasi lengkap. Kemampuan ini membuat mereka berharga untuk berbagai aplikasi di industri seperti robotika, pencetakan 3D , otomatisasi, dan banyak lagi.

Dalam artikel ini, kami akan mengeksplorasi dasar -dasar motor stepper , prinsip kerja, jenis, kelebihan, kerugian, aplikasi, dan bagaimana mereka dibandingkan dengan teknologi motor lainnya.

Bagaimana cara kerja motor stepper?

Motor stepper beroperasi berdasarkan prinsip elektromagnetisme. Ini memiliki rotor (bagian bergerak) dan stator (bagian diam), mirip dengan jenis motor listrik lainnya. Namun, apa yang membedakan motor stepper adalah bagaimana stator memberi energi kumparan untuk membuat rotor berbalik dalam langkah -langkah diskrit.

Prinsip kerja dasar

Ketika arus mengalir melalui kumparan stator, ia menghasilkan medan magnet yang berinteraksi dengan rotor, menyebabkannya berputar. Rotor biasanya terbuat dari magnet permanen atau bahan magnetik, dan bergerak dalam peningkatan kecil (langkah) karena arus melalui setiap kumparan dinyalakan dan dimatikan dalam urutan tertentu.

Setiap langkah sesuai dengan rotasi kecil, biasanya mulai dari 0,9 ° hingga 1,8 ° per langkah , meskipun sudut langkah lainnya dimungkinkan. Dengan memberi energi kumparan yang berbeda dalam urutan yang tepat, motor dapat mencapai gerakan yang baik dan terkontrol.

Sudut langkah dan presisi

Resolusi motor stepper ditentukan oleh sudut langkah . Misalnya, motor stepper dengan sudut langkah 1,8 ° akan menyelesaikan satu rotasi penuh (360 °) dalam 200 langkah. Sudut langkah yang lebih kecil, seperti 0,9 ° , memungkinkan kontrol yang lebih halus, dengan 400 langkah untuk menyelesaikan rotasi penuh. Semakin kecil sudut langkah, semakin besar ketepatan gerakan motor.

Jenis motor stepper

Stepper Motors hadir dalam beberapa varietas, masing -masing dirancang agar sesuai dengan aplikasi tertentu. Jenis utamanya adalah:

1. Stepper magnet permanen (pm stepper)

Motor stepper magnet permanen menggunakan rotor magnet permanen dan beroperasi dengan cara yang mirip dengan motor DC . Medan magnet rotor tertarik ke medan magnet stator, dan langkah rotor untuk menyelaraskan dengan masing -masing kumparan yang berenergi.

• Keuntungan : Desain sederhana, biaya rendah, dan torsi sedang dengan kecepatan rendah.

• Aplikasi : Tugas penentuan posisi dasar seperti pada printer atau pemindai.

2. Variabel Reluctance Stepper (VR Stepper)

Dalam motor stepper keengganan variabel , rotor terbuat dari inti besi lunak, dan rotor tidak memiliki magnet permanen. Rotor bergerak untuk meminimalkan keengganan (resistansi) menjadi fluks magnetik. Saat arus di kumparan diaktifkan, rotor bergerak menuju area paling magnet, langkah demi langkah.

• Keuntungan : Lebih efisien pada kecepatan yang lebih tinggi dibandingkan dengan motor stepper PM.

• Aplikasi : Aplikasi industri yang membutuhkan kecepatan dan efisiensi yang lebih tinggi.

3. Motor Stepper Hibrida

Motor stepper hibrida menggabungkan fitur motor magnet permanen dan motor stepper keengganan variabel. Ini memiliki rotor yang terbuat dari magnet permanen tetapi juga mengandung elemen besi lunak yang meningkatkan kinerja dan memberikan output torsi yang lebih baik. Hybrid Motors menawarkan yang terbaik dari kedua dunia: torsi tinggi dan kontrol yang tepat.

• Keuntungan : Efisiensi yang lebih tinggi, lebih banyak torsi, dan kinerja yang lebih baik daripada tipe PM atau VR.

• Aplikasi : Robotika, mesin CNC, printer 3D, dan sistem otomatisasi.

Stepper Motors adalah komponen penting dalam sistem yang membutuhkan penentuan posisi yang akurat, kontrol kecepatan, dan torsi pada kecepatan rendah. Dengan kemampuan mereka untuk bergerak dalam peningkatan yang tepat, mereka unggul dalam aplikasi seperti 3D , pencetakan , mesin CNC , dan banyak lagi. Meskipun mereka memiliki beberapa keterbatasan, seperti berkurangnya efisiensi pada kecepatan yang lebih tinggi dan getaran pada kecepatan rendah, keandalannya, presisi, dan kemudahan kontrol membuatnya sangat diperlukan di berbagai industri.

Jika Anda mempertimbangkan motor stepper untuk proyek Anda berikutnya, penting untuk menilai kebutuhan Anda dan keuntungan dan kerugian spesifik untuk menentukan apakah motor stepper adalah pilihan yang tepat untuk aplikasi Anda.

Apa itu motor induksi? Tinjauan komprehensif

Motor induksi adalah jenis motor listrik yang beroperasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik. Ini adalah salah satu motor yang paling umum digunakan dalam aplikasi industri dan komersial karena kesederhanaan, daya tahan, dan efektivitas biaya. Dalam artikel ini, kita akan menyelami prinsip kerja motor induksi, tipe mereka, kelebihan, kerugian, dan aplikasi umum, serta perbandingan dengan jenis motor lainnya.

Bagaimana cara kerja motor induksi?

Motor induksi beroperasi berdasarkan prinsip induksi elektromagnetik , ditemukan oleh Michael Faraday. Intinya, ketika konduktor ditempatkan dalam medan magnet yang berubah, arus listrik diinduksi dalam konduktor. Ini adalah prinsip mendasar di balik operasi semua motor induksi.

Komponen utama motor induksi

Motor induksi biasanya terdiri dari dua bagian utama:

1. Stator : Bagian stasioner motor, biasanya terbuat dari baja laminasi, yang mengandung kumparan yang diberi energi dengan arus bolak -balik (AC) . Stator menghasilkan medan magnet yang berputar ketika AC dilewatkan melalui kumparan.

2. Rotor : Bagian yang berputar dari motor, ditempatkan di dalam stator, yang bisa berupa rotor sangkar tupai (paling umum) atau rotor luka. Rotor diinduksi untuk diputar oleh medan magnet yang dihasilkan oleh stator.

Prinsip Kerja Dasar

• Ketika daya AC dipasok ke stator, ia menghasilkan medan magnet yang berputar.

• Medan magnet yang berputar ini menginduksi arus listrik dalam rotor karena induksi elektromagnetik.

• Arus yang diinduksi dalam rotor menghasilkan medan magnetnya sendiri, yang berinteraksi dengan medan magnet stator.

• Sebagai hasil dari interaksi ini, rotor mulai berputar, menciptakan output mekanis. Rotor harus selalu 'chase ' medan magnet yang berputar yang dihasilkan oleh stator, itulah sebabnya itu disebut motor induksi - karena arus dalam rotor diinduksi 'oleh medan magnet daripada dipasok secara langsung.

Tergelincir di motor induksi

Fitur unik motor induksi adalah bahwa rotor tidak pernah benar -benar mencapai kecepatan yang sama dengan medan magnet di stator. Perbedaan antara kecepatan medan magnet stator dan kecepatan aktual rotor dikenal sebagai slip . Slip diperlukan untuk menginduksi arus dalam rotor, yang menghasilkan torsi.

Jenis motor induksi

Motor induksi datang dalam dua jenis utama:

1. Motor induksi kandang tupai

Ini adalah jenis motor induksi yang paling umum digunakan. Rotor terdiri dari baja laminasi dengan batang konduktor yang disusun dalam lingkaran tertutup. Rotor itu menyerupai kandang tupai , dan karena konstruksi ini, sederhana, kasar, dan dapat diandalkan.

• Keuntungan :

• Keandalan dan daya tahan yang tinggi.

• Biaya rendah dan pemeliharaan.

• Konstruksi sederhana.

• Aplikasi : Digunakan di sebagian besar aplikasi industri dan komersial, termasuk pompa , kipas , kompresor , dan konveyor.

2. Motor induksi rotor luka

Dalam jenis ini, rotor terdiri dari belitan (bukan batang pendek) dan terhubung ke resistensi eksternal. Ini memungkinkan untuk lebih banyak kontrol atas kecepatan dan torsi motor, menjadikannya berguna dalam aplikasi spesifik tertentu.

• Keuntungan :

• Memungkinkan resistensi eksternal ditambahkan untuk mengendalikan kecepatan dan torsi.

• Torsi awal yang lebih baik.

• Aplikasi : Digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan torsi awal yang tinggi atau di mana kontrol kecepatan variabel diperlukan, seperti crane , lift , dan mesin besar.

Apa itu motor sinkron? Tinjauan terperinci

Motor sinkron adalah jenis motor AC yang beroperasi pada kecepatan konstan, yang disebut kecepatan sinkron, terlepas dari beban pada motor. Ini berarti bahwa rotor motor berputar pada kecepatan yang sama dengan medan magnet berputar yang dihasilkan oleh stator. Tidak seperti motor lain, seperti motor induksi, motor sinkron membutuhkan mekanisme eksternal untuk memulai, tetapi dapat mempertahankan kecepatan sinkron setelah berjalan.

Dalam artikel ini, kami akan mengeksplorasi prinsip kerja motor sinkron, tipe mereka, kelebihan, kerugian, aplikasi, dan bagaimana mereka berbeda dari jenis motor lainnya seperti motor induksi.

Bagaimana cara kerja motorik sinkron?

Operasi dasar motor sinkron melibatkan interaksi antara medan magnet berputar yang dihasilkan oleh stator dan medan magnet yang dibuat oleh rotor. Rotor, tidak seperti motor induksi, biasanya dilengkapi dengan magnet permanen atau elektromagnet yang ditenagai oleh arus searah (DC).

Komponen kunci dari motor sinkron

Motor sinkron khas terdiri dari dua komponen utama:

1. Stator : Bagian stasioner motor, yang biasanya terdiri dari belitan yang ditenagai oleh pasokan AC . Stator menghasilkan medan magnet yang berputar ketika arus AC mengalir melalui belitan.

2. Rotor : Bagian yang berputar dari motor, yang dapat berupa magnet permanen atau rotor elektromagnetik yang ditenagai oleh pasokan DC . Medan magnet rotor mengunci dengan medan magnet berputar stator, menyebabkan rotor berbalik pada kecepatan sinkron.

Prinsip Kerja Dasar

1. Ketika daya AC diterapkan pada belitan stator, medan magnet yang berputar dihasilkan.

2. Rotor, dengan medan magnetnya, mengunci medan magnet yang berputar ini, yang berarti rotor mengikuti medan magnet stator.

3. Saat medan magnet berinteraksi, rotor disinkronkan dengan medan berputar stator, dan keduanya berputar pada kecepatan yang sama. Inilah sebabnya mengapa ini disebut motor sinkron - rotor berjalan selaras dengan frekuensi pasokan AC.

Karena kecepatan rotor cocok dengan medan magnet stator, motor sinkron beroperasi pada kecepatan tetap yang ditentukan oleh frekuensi pasokan AC dan jumlah kutub dalam motor.

Jenis motor sinkron

Motor sinkron datang dalam beberapa konfigurasi yang berbeda, tergantung pada desain rotor dan aplikasinya.

1. Motor sinkron magnet permanen (PMSM)

Dalam motor sinkron magnet permanen , rotor dilengkapi dengan magnet permanen, yang menyediakan medan magnet untuk sinkronisasi dengan medan magnet berputar stator.

• Keuntungan : Efisiensi tinggi, desain kompak, dan kepadatan torsi tinggi.

• Aplikasi : Digunakan dalam aplikasi di mana kontrol kecepatan yang tepat diperlukan, seperti kendaraan listrik dan mesin presisi tinggi.

2. Motor sinkron rotor luka

Motor sinkron rotor luka menggunakan rotor yang terluka dengan belitan tembaga, yang diberi energi oleh pasokan DC melalui cincin slip. Gulungan rotor menghasilkan medan magnet yang diperlukan untuk sinkronisasi dengan stator.

• Keuntungan : Lebih kuat daripada motor magnet permanen dan mampu menahan tingkat daya yang lebih tinggi.

• Aplikasi : Digunakan dalam sistem industri besar di mana daya dan torsi tinggi diperlukan, seperti generator dan pembangkit listrik.

3. Motor Sinkron Histeresis

Motor sinkron histeresis menggunakan rotor dengan bahan magnetik yang menunjukkan histeresis (jeda antara magnetisasi dan medan yang diterapkan). Jenis motor ini dikenal karena operasinya yang halus dan tenang.

• Keuntungan : Getaran dan kebisingan yang sangat rendah.

• Aplikasi : Umum dalam jam , perangkat sinkronisasi , dan aplikasi torsi rendah lainnya di mana operasi yang lancar diperlukan.

Motor sinkron adalah mesin yang kuat, efisien, dan tepat yang menawarkan kinerja yang konsisten dalam aplikasi yang membutuhkan kecepatan konstan dan koreksi faktor daya . Mereka sangat bermanfaat dalam sistem industri besar, pembangkit listrik, dan aplikasi di mana sinkronisasi yang tepat sangat penting. Namun, kompleksitasnya, biaya awal yang lebih tinggi, dan kebutuhan untuk mekanisme awal eksternal membuatnya kurang cocok untuk aplikasi tertentu dibandingkan dengan jenis motor lain seperti motor induksi.

Mekanisme motor DC Brushless

Brushless DC Motors beroperasi menggunakan dua komponen utama: rotor yang berisi magnet permanen dan stator yang dilengkapi dengan kumparan tembaga yang menjadi elektromagnet ketika arus mengalir melalui mereka.

Motor ini diklasifikasikan ke dalam dua jenis: Inrunner (internal rotor motor) dan Overrunner (External Rotor Motors). Dalam motor inrunner, stator diposisikan secara eksternal sementara rotor berputar di dalam. Sebaliknya, dalam motor yang lebih jauh, rotor berputar di luar stator. Ketika arus dipasok ke kumparan stator, mereka menghasilkan elektromagnet dengan kutub utara dan selatan yang berbeda. Ketika polaritas elektromagnet ini selaras dengan magnet permanen yang menghadap, tiang sejenis saling mengusir, menyebabkan rotor berputar. Namun, jika arus tetap konstan dalam konfigurasi ini, rotor akan berputar sebentar dan kemudian berhenti sebagai elektromagnet yang berlawanan dan magnet permanen sejajar. Untuk mempertahankan rotasi kontinu, arus dipasok sebagai sinyal tiga fase, yang secara teratur mengubah polaritas elektromagnet.

Kecepatan rotasi motor sesuai dengan frekuensi sinyal tiga fase. Oleh karena itu, untuk mencapai rotasi yang lebih cepat, seseorang dapat meningkatkan frekuensi sinyal. Dalam konteks kendaraan remote control, mempercepat kendaraan dengan meningkatkan throttle secara efektif menginstruksikan pengontrol untuk meningkatkan frekuensi switching.

Bagaimana cara kerja motor DC Brushless?

A Motor DC sikat , sering disebut sebagai motor sinkron magnet permanen, adalah motor listrik yang dikenal dengan efisiensi tinggi, ukuran kompak, kebisingan rendah, dan umur panjang. Ia menemukan aplikasi yang luas di produksi industri dan produk konsumen.

Pengoperasian motor DC tanpa sikat didasarkan pada interaksi antara listrik dan magnet. Ini terdiri dari komponen seperti magnet permanen, rotor, stator, dan pengontrol kecepatan elektronik. Magnet permanen berfungsi sebagai sumber utama medan magnet dalam motor, biasanya menggunakan bahan tanah jarang. Saat motor bertenaga, magnet permanen ini menciptakan medan magnet yang stabil yang berinteraksi dengan arus yang mengalir di dalam motor, menghasilkan medan magnet rotor.

Rotor a Motor DC Brushless  adalah komponen berputar dan terdiri dari beberapa magnet permanen. Medan magnetnya berinteraksi dengan medan magnet stator, menyebabkannya berputar. Stator, di sisi lain, adalah bagian stasioner dari motor, yang terdiri dari kumparan tembaga dan inti besi. Ketika arus mengalir melalui kumparan stator, ia menghasilkan medan magnet yang bervariasi. Menurut hukum Faraday tentang induksi elektromagnetik, medan magnet ini memengaruhi rotor, menghasilkan torsi rotasi.

Electronic Speed ​​Controller (ESC) mengelola keadaan operasional motor dan mengatur kecepatannya dengan mengendalikan arus yang dipasok ke motor. ESC menyesuaikan berbagai parameter, termasuk lebar pulsa, tegangan, dan arus, untuk mengontrol kinerja motor.

Selama operasi, arus mengalir melalui stator dan rotor, menciptakan gaya elektromagnetik yang berinteraksi dengan medan magnet magnet permanen. Akibatnya, motor berputar sesuai dengan perintah dari pengontrol kecepatan elektronik, menghasilkan pekerjaan mekanis yang menggerakkan peralatan atau mesin yang terhubung.

Singkatnya, The Motor DC Brushless  beroperasi pada prinsip interaksi listrik dan magnetik yang menghasilkan torsi rotasi antara magnet permanen yang berputar dan kumparan stator. Interaksi ini mendorong rotasi motor dan mengubah energi listrik menjadi energi mekanik, memungkinkannya melakukan pekerjaan.

Mengontrol motor DC sikat

Untuk mengaktifkan a Brushless DC Motor  untuk berputar, penting untuk mengontrol arah dan waktu arus yang mengalir melalui kumparannya. Diagram di bawah ini menggambarkan stator (kumparan) dan rotor (magnet permanen) dari motor BLDC, yang memiliki tiga gulungan berlabel U, V, dan W, berjarak 120º terpisah. Operasi motor digerakkan dengan mengelola fase dan arus di kumparan ini. Arus mengalir secara berurutan melalui fase U, kemudian fase V, dan akhirnya fase W. Rotasi ditopang dengan terus -menerus mengganti fluks magnetik, yang menyebabkan magnet permanen mengikuti medan magnet yang berputar yang dihasilkan oleh kumparan. Pada dasarnya, energisasi gulungan U, V, dan W harus bergantian terus -menerus untuk menjaga fluks magnetik yang dihasilkan tetap bergerak, sehingga menciptakan medan magnet yang berputar yang terus menarik magnet rotor.

Saat ini ada tiga metode kontrol motorik sikat utama:

1. Kontrol gelombang trapesium

Kontrol gelombang trapesium, yang biasa disebut sebagai kontrol 120 ° atau kontrol pergantian 6 langkah, adalah salah satu metode yang paling mudah untuk mengendalikan motor DC (BLDC) Brushless. Teknik ini melibatkan penerapan arus gelombang persegi ke fase motor, yang disinkronkan dengan kurva trapesium-EMF motor BLDC untuk mencapai generasi torsi yang optimal. Kontrol tangga BLDC sangat cocok untuk berbagai desain sistem kontrol motor di berbagai aplikasi, termasuk peralatan rumah tangga, kompresor pendingin, blower HVAC, kondensor, drive industri, pompa, dan robotika.

Metode kontrol gelombang persegi menawarkan beberapa keunggulan, termasuk algoritma kontrol langsung dan biaya perangkat keras yang rendah, memungkinkan kecepatan motor yang lebih tinggi menggunakan pengontrol kinerja standar. Namun, ia juga memiliki kelemahan, seperti fluktuasi torsi yang signifikan, beberapa tingkat kebisingan saat ini, dan efisiensi yang tidak mencapai potensi maksimalnya. Kontrol gelombang trapesium sangat cocok untuk aplikasi di mana kinerja rotasi tinggi tidak diperlukan. Metode ini menggunakan sensor Hall atau algoritma estimasi non-induktif untuk menentukan posisi rotor dan menjalankan enam perjalanan (satu setiap 60 °) dalam siklus listrik 360 ° berdasarkan posisi itu. Setiap pergantian menghasilkan kekuatan ke arah tertentu, menghasilkan akurasi posisi yang efektif 60 ° dalam istilah listrik. Nama 'Kontrol Gelombang Trapesium ' berasal dari fakta bahwa bentuk gelombang arus fase menyerupai bentuk trapesium.

2. Kontrol Gelombang Sine

Metode kontrol gelombang sinus menggunakan modulasi lebar pulsa vektor ruang (SVPWM) untuk menghasilkan tegangan gelombang sinus tiga fase, dengan arus yang sesuai juga menjadi gelombang sinus. Tidak seperti kontrol gelombang persegi, pendekatan ini tidak melibatkan langkah -langkah pergantian yang terpisah; Sebaliknya, itu diperlakukan seolah -olah jumlah yang tak terbatas terjadi dalam setiap siklus listrik.

Jelas, kontrol gelombang sinus menawarkan keunggulan dibandingkan kontrol gelombang persegi, termasuk berkurangnya fluktuasi torsi dan lebih sedikit harmonik saat ini, menghasilkan pengalaman kontrol yang lebih halus. Namun, itu memang membutuhkan kinerja yang sedikit lebih maju dari pengontrol dibandingkan dengan kontrol gelombang persegi, dan masih tidak mencapai efisiensi motor maksimum.

3. Kontrol Berorientasi Lapangan (FOC)

Kontrol berorientasi lapangan (FOC), juga disebut sebagai kontrol vektor (VC), adalah salah satu metode yang paling efektif untuk mengelola secara efisien Brushless DC Motors  (BLDC) dan motor sinkron magnet permanen (PMSM). Sementara kontrol gelombang sinus mengelola vektor tegangan dan secara tidak langsung mengontrol besarnya arus, ia tidak memiliki kemampuan untuk mengontrol arah arus.

Metode kontrol fokus dapat dilihat sebagai versi yang ditingkatkan dari kontrol gelombang sinus, karena memungkinkan untuk kontrol vektor saat ini, secara efektif mengelola kontrol vektor medan magnet stator motor. Dengan mengendalikan arah medan magnet stator, ia memastikan bahwa medan magnet stator dan rotor tetap pada sudut 90 ° setiap saat, yang memaksimalkan output torsi untuk arus yang diberikan.

4. Kontrol tanpa sensor

Berbeda dengan metode kontrol motor konvensional yang mengandalkan sensor, kontrol tanpa sensor memungkinkan motor untuk beroperasi tanpa sensor seperti sensor atau encoder Hall. Pendekatan ini menggunakan data arus dan tegangan motor untuk memastikan posisi rotor. Kecepatan motor kemudian dihitung berdasarkan perubahan posisi rotor, menggunakan informasi ini untuk mengatur kecepatan motor secara efektif.

Keuntungan utama dari kontrol tanpa sensor adalah bahwa ia menghilangkan kebutuhan akan sensor, memungkinkan operasi yang andal di lingkungan yang menantang. Ini juga hemat biaya, hanya membutuhkan tiga pin dan mengambil ruang minimal. Selain itu, tidak adanya sensor Hall meningkatkan umur dan keandalan sistem, karena tidak ada komponen yang dapat rusak. Namun, kelemahan penting adalah tidak memberikan awal yang mulus. Pada kecepatan rendah atau ketika rotor stasioner, gaya elektromotif belakang tidak cukup, sehingga sulit untuk mendeteksi titik lancuran nol.

DC Brushed vs Brushless Motors

Kesamaan antara DC Brushed dan Brushless Motors

Brushless DC Motors dan Brushed DC Motors berbagi karakteristik umum tertentu dan prinsip operasional:

Motor DC sikat dan sikat memiliki struktur yang serupa, terdiri dari stator dan rotor. Stator menghasilkan medan magnet, sedangkan rotor menghasilkan torsi melalui interaksinya dengan medan magnet ini, secara efektif mengubah energi listrik menjadi energi mekanik.

Keduanya Motor DC Brushless dan motor DC yang disikat memerlukan catu daya DC untuk menyediakan energi listrik, karena operasinya bergantung pada arus searah.

Kedua jenis motor dapat menyesuaikan kecepatan dan torsi dengan mengubah tegangan input atau arus, memungkinkan fleksibilitas dan kontrol dalam berbagai skenario aplikasi.

Perbedaan antara motor DC yang disikat dan sikat

Saat disikat dan Motor DC Brushless memiliki kesamaan tertentu, mereka juga menunjukkan perbedaan yang signifikan dalam hal kinerja dan keunggulan. Motor DC yang disikat menggunakan sikat untuk melakukan komutasi arah motor, memungkinkan rotasi. Sebaliknya, motor sikat menggunakan kontrol elektronik untuk menggantikan proses pergantian mekanis.

Jenis motor DC sikat

Jenis motor BESFOC Bldc

Ada banyak jenis motor DC sikat yang dijual oleh JKongMotor, dan memahami karakteristik dan penggunaan berbagai jenis motor stepper akan membantu Anda memutuskan jenis mana yang terbaik untuk Anda.

1. Motor BLDC Standar (Rotor Dalam)

BESFOC memasok NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 bingkai dan ukuran metrik 36mm - 130mm standar dc brushless standar. Motor (rotor internal) termasuk 3 -fase 12V/24V/36V/48V/72V/110V tegangan rendah dan motor listrik tegangan tinggi 310V dengan kisaran daya 10W - 3500W dan kisaran kecepatan 10rpm - 10000rpm. Sensor aula terintegrasi dapat digunakan dalam aplikasi yang membutuhkan posisi yang tepat dan umpan balik kecepatan. Sementara opsi standar menawarkan keandalan yang sangat baik dan kinerja tinggi, sebagian besar motor kami juga dapat disesuaikan untuk bekerja dengan voltase, kekuatan, kecepatan, dll. Jenis/panjang poros yang disesuaikan dan flensa pemasangan tersedia berdasarkan permintaan.

2. Motor BLDC diarahkan

Motor DC yang diarahkan DC adalah motor dengan gearbox bawaan (termasuk taji gearbox, gearbox cacing, dan gearbox planetary). Roda gigi terhubung ke poros penggerak motor. Gambar ini menunjukkan bagaimana gearbox ditampung di rumah motor.

Gearbox memainkan peran penting dalam menurunkan kecepatan motor DC sikat sambil meningkatkan torsi output. Biasanya, motor DC Brushless beroperasi secara efisien dengan kecepatan mulai dari 2000 hingga 3000 rpm. Misalnya, ketika dipasangkan dengan gearbox yang memiliki rasio transmisi 20: 1, kecepatan motor dapat dikurangi menjadi sekitar 100 hingga 150 rpm, menghasilkan peningkatan torsi dua puluh kali lipat.

Selain itu, mengintegrasikan motor dan gearbox dalam satu perumahan meminimalkan dimensi eksternal motor DC sikat yang diarahkan, mengoptimalkan penggunaan ruang mesin yang tersedia.

3. Motor Rotor BLDC Luar

Kemajuan teknologi terbaru mengarah pada pengembangan peralatan dan alat listrik luar ruang yang lebih kuat. Inovasi penting dalam alat -alat listrik adalah desain motor sikat rotor eksternal.

Rotor luar Motor DC Brushless , atau motor sikat yang bertenaga eksternal, menampilkan desain yang menggabungkan rotor di luar, memungkinkan untuk operasi yang lebih halus. Motor ini dapat mencapai torsi yang lebih tinggi daripada desain rotor internal berukuran serupa. Peningkatan inersia yang disediakan oleh motor rotor eksternal membuatnya sangat cocok untuk aplikasi yang membutuhkan kebisingan rendah dan kinerja yang konsisten pada kecepatan yang lebih rendah.

Dalam motor rotor luar, rotor diposisikan secara eksternal, sedangkan stator terletak di dalam motor.

Luar-rotor Motor DC Brushless biasanya lebih pendek dari rekan-rekan dalam-rotor mereka, menawarkan solusi yang hemat biaya. Dalam desain ini, magnet permanen ditempelkan pada rumah rotor yang berkisar di sekitar stator dalam dengan belitan. Karena inersia rotor yang lebih tinggi, motor luar-rotor mengalami riak torsi yang lebih rendah dibandingkan dengan motor dalam-rotor.

4. Motor BLDC Terpadu

Motor sikat terintegrasi adalah produk mekatronik canggih yang dirancang untuk digunakan dalam otomatisasi industri dan sistem kontrol. Motor-motor ini dilengkapi dengan chip driver DC DC yang khusus dan berkinerja tinggi, memberikan banyak keunggulan, termasuk integrasi tinggi, ukuran kompak, perlindungan lengkap, kabel langsung, dan keandalan yang ditingkatkan. Seri ini menawarkan berbagai motor terintegrasi dengan output daya dari 100 hingga 400W. Selain itu, pengemudi bawaan menggunakan teknologi PWM mutakhir, memungkinkan motor tanpa sikat untuk beroperasi dengan kecepatan tinggi dengan getaran minimal, kebisingan rendah, stabilitas yang sangat baik, dan ketergantungan tinggi. Motor terintegrasi juga menampilkan desain hemat ruang yang menyederhanakan kabel dan mengurangi biaya dibandingkan dengan motor tradisional dan komponen drive yang terpisah.

Cara Memilih Driver Motor DC Brushless

1. Memilih motor tanpa sikat yang sesuai

Mulailah dengan memilih a Brushless DC Motor  berdasarkan parameter listriknya. Sangat penting untuk menentukan spesifikasi utama seperti rentang kecepatan yang diinginkan, torsi, tegangan pengenal, dan torsi yang dinilai sebelum memilih motor tanpa sikat yang sesuai. Biasanya, kecepatan pengenal untuk motor sikat adalah sekitar 3000 rpm, dengan kecepatan operasi yang disarankan setidaknya 200 rpm. Jika operasi yang berkepanjangan pada kecepatan yang lebih rendah diperlukan, pertimbangkan untuk menggunakan gearbox untuk mengurangi kecepatan sambil meningkatkan torsi.

Selanjutnya, pilih a Motor DC Brushless  Menurut dimensi mekaniknya. Pastikan dimensi pemasangan motor, dimensi poros output, dan ukuran keseluruhan kompatibel dengan peralatan Anda. Kami menawarkan opsi kustomisasi untuk motor sikat dalam berbagai ukuran berdasarkan kebutuhan pelanggan.

2. Memilih driver tanpa sikat yang tepat

Pilih driver yang sesuai berdasarkan parameter listrik motor sikat. Saat memilih pengemudi, konfirmasikan bahwa daya pengenal motor dan tegangan berada dalam kisaran pengemudi yang diijinkan untuk memastikan kompatibilitas. Rangkaian driver tanpa sikat kami mencakup model tegangan rendah (12-60 VDC) dan model tegangan tinggi (110/220 VAC), yang disesuaikan untuk motor bertegangan rendah dan tegangan tinggi, masing-masing. Penting untuk tidak mencampur kedua jenis ini.

Selain itu, pertimbangkan ukuran pemasangan dan persyaratan disipasi panas dari pengemudi untuk memastikannya beroperasi secara efektif di lingkungannya.

Keuntungan dan Kekurangan Motor DC Brushless

Keuntungan

Brushless DC Motors (BLDC) menawarkan beberapa manfaat dibandingkan dengan jenis motor lainnya, termasuk ukuran kompak, daya output tinggi, getaran rendah, kebisingan minimal, dan masa pakai yang diperpanjang. Berikut adalah beberapa keuntungan utama dari motor BLDC:

1. Efisiensi : Motor BLDC dapat terus mengelola torsi maksimum, tidak seperti motor yang disikat, yang mencapai torsi puncak hanya pada titik -titik tertentu selama rotasi. Akibatnya, motor BLDC yang lebih kecil dapat menghasilkan daya yang signifikan tanpa perlu magnet yang lebih besar.

2. Controllability : Motor ini dapat dikontrol secara tepat melalui mekanisme umpan balik, memungkinkan untuk torsi yang tepat dan pengiriman kecepatan. Presisi ini meningkatkan efisiensi energi, mengurangi pembentukan panas, dan memperpanjang masa pakai baterai dalam aplikasi yang dioperasikan dengan baterai.

3. Umur panjang dan pengurangan kebisingan : Tanpa kuas untuk aus, motor BLDC memiliki umur yang lebih lama dan menghasilkan kebisingan listrik yang lebih rendah. Sebaliknya, motor yang disikat membuat percikan api selama kontak antara kuas dan komutator, menghasilkan kebisingan listrik, membuat motor BLDC lebih disukai dalam aplikasi yang sensitif terhadap kebisingan.

Keuntungan tambahan meliputi:

• Efisiensi dan kepadatan daya yang lebih tinggi dibandingkan dengan motor induksi (sekitar 35% pengurangan volume dan berat untuk output yang sama).

• Umur panjang dan operasi tenang karena bantalan bola presisi.

• Rentang kecepatan yang luas dan output motor penuh karena kurva torsi linier.

• Mengurangi emisi gangguan listrik.

• Pertukaran mekanis dengan motor stepper, menurunkan biaya konstruksi dan peningkatan variasi komponen.

Kerugian

Terlepas dari manfaatnya, motor sikat memiliki beberapa kelemahan. Elektronik canggih yang diperlukan untuk drive tanpa sikat menghasilkan biaya keseluruhan yang lebih tinggi dibandingkan dengan motor yang disikat.

Metode kontrol berorientasi bidang (FOC), yang memungkinkan kontrol yang tepat dari ukuran dan arah medan magnet, memberikan torsi yang stabil, noise rendah, efisiensi tinggi, dan respons dinamis yang cepat. Namun, ia hadir dengan biaya perangkat keras yang tinggi, persyaratan kinerja yang ketat untuk pengontrol, dan kebutuhan parameter motor untuk dicocokkan erat.

Kerugian lain adalah bahwa motor tanpa sikat mungkin mengalami jitter saat startup karena reaktansi induktif, menghasilkan operasi yang kurang lancar dibandingkan dengan motor yang disikat.

Lebih-lebih lagi, Motor DC Brushless mengharuskan pengetahuan dan peralatan khusus untuk pemeliharaan dan perbaikan, membuatnya kurang dapat diakses oleh pengguna rata -rata.

Penggunaan dan aplikasi motor DC Brushless

Brushless DC Motors (BLDC) digunakan secara luas di berbagai industri, termasuk otomatisasi industri, otomotif, peralatan medis, dan kecerdasan buatan, karena umur panjang, kebisingan rendah, dan torsi tinggi.

1. Otomasi Industri

Dalam otomatisasi industri, Brushless DC Motors sangat penting untuk aplikasi seperti motor servo, peralatan mesin CNC, dan robotika. Mereka berfungsi sebagai aktuator yang mengendalikan pergerakan robot industri untuk tugas -tugas seperti melukis, perakitan produk, dan pengelasan. Aplikasi ini menuntut motor presisi tinggi, efisiensi tinggi, yang disediakan oleh motor BLDC dengan baik.

2. Kendaraan Listrik

Brushless DC Motors adalah aplikasi yang signifikan dalam kendaraan listrik, terutama berfungsi sebagai motor drive. Mereka sangat penting dalam penggantian fungsional yang menuntut kontrol yang tepat dan di daerah di mana komponen sering digunakan, memerlukan kinerja jangka panjang. Setelah sistem power steering, motor kompresor AC mewakili aplikasi utama untuk motor ini. Selain itu, traksi motor untuk kendaraan listrik (EV) juga menghadirkan peluang yang menjanjikan untuk motor DC sikat. Mengingat bahwa sistem ini beroperasi pada daya baterai yang terbatas, sangat penting bagi motor untuk menjadi efisien dan ringkas untuk mengakomodasi kendala ruang yang ketat.

Karena kendaraan listrik membutuhkan motor yang efisien, andal, dan ringan untuk memberikan daya, motor DC tanpa sikat, yang memiliki kualitas -kualitas ini, digunakan secara luas dalam sistem drive mereka.

3. Aerospace & Drone

Di sektor dirgantara, Brushless DC Motors adalah salah satu motor listrik yang paling umum digunakan karena kinerja luar biasa mereka, yang sangat penting dalam aplikasi ini. Teknologi Aerospace Modern bergantung pada motor DC Brushless yang kuat dan efisien untuk berbagai sistem tambahan di dalam pesawat terbang. Motor ini digunakan untuk mengendalikan permukaan penerbangan dan sistem daya di kabin, seperti pompa bahan bakar, pompa tekanan udara, sistem catu daya, generator, dan peralatan distribusi daya. Kinerja luar biasa dan efisiensi tinggi motor DC sikat dalam peran ini berkontribusi pada kontrol yang tepat dari permukaan penerbangan, memastikan stabilitas dan keamanan pesawat.

Dalam teknologi drone, Motor DC Brushless digunakan untuk mengontrol berbagai sistem, termasuk sistem interferensi, sistem komunikasi, dan kamera. Motor ini secara efektif mengatasi tantangan muatan tinggi dan respons cepat, memberikan daya output tinggi dan responsif cepat untuk memastikan keandalan dan kinerja drone.

4. Peralatan Medis

Brushless DC Motors juga banyak digunakan dalam peralatan medis, termasuk perangkat seperti hati buatan dan pompa darah. Aplikasi ini membutuhkan motor yang presisi tinggi, andal, dan ringan, yang semuanya adalah karakteristik yang dapat disediakan oleh motor DC tanpa sikat.

Sebagai motor yang sangat efisien, noise rendah, dan tahan lama, Motor DC Brushless secara luas digunakan di sektor peralatan medis. Integrasi mereka ke dalam perangkat seperti aspirator medis, pompa infus, dan tempat tidur bedah telah meningkatkan stabilitas, akurasi, dan keandalan mesin -mesin ini, secara signifikan berkontribusi pada kemajuan dalam teknologi medis.

5. Rumah Cerdas

Dalam sistem rumah pintar, Brushless DC Motors digunakan di berbagai peralatan, termasuk kipas yang beredar, pelembab, dehumidifier, penyegar udara, kipas pemanas dan pendingin, pengering tangan, kunci pintar, dan pintu dan jendela listrik. Pergeseran dari motor induksi ke motor DC tanpa sikat dan pengendali mereka yang sesuai dalam peralatan rumah tangga lebih memenuhi tuntutan efisiensi energi, keberlanjutan lingkungan, kecerdasan lanjutan, kebisingan rendah, dan kenyamanan pengguna.

Brushless DC Motors telah digunakan untuk waktu yang lama dalam elektronik konsumen, termasuk mesin cuci, sistem pendingin udara, dan penyedot debu. Baru -baru ini, mereka telah menemukan aplikasi pada penggemar, di mana efisiensi tinggi mereka telah secara signifikan menurunkan konsumsi listrik.

Singkatnya, penggunaan praktis Motor DC Brushless lazim dalam kehidupan sehari -hari. Brushless DC Motors (BLDC) efisien, tahan lama, dan serbaguna, melayani berbagai aplikasi di berbagai industri. Desainnya, berbagai jenis, dan aplikasi memposisikannya sebagai komponen penting dalam teknologi dan otomatisasi kontemporer.