에이 브러시리스 DC 모터 (BLDC 모터 : 브러시리스 직접 전류 모터)는 3 상 모터로, 회전은 영구 자석과 전자기 사이의 인력과 반발력에 의해 구동됩니다. 직류 (DC) 전력을 사용하는 동기 모터입니다. 이 모터 유형은 종종 '브러시리스 DC 모터 '라고 불립니다. 많은 응용 분야에서는 DC 모터 대신 브러시를 사용하기 때문입니다 (브러시드 DC 모터 또는 통근자 모터). 브러시리스 DC 모터는 본질적으로 DC 전원 입력을 사용하고 인버터를 사용하여 위치 피드백을 통해 3 상 AC 전원 공급 장치로 변환하는 영구 자석 동기 모터입니다.
에이 브러시리스 DC 모터 (BLDC)는 홀 효과를 사용하여 작동하며 로터, 고정자, 영구 자석 및 구동 모터 컨트롤러의 여러 주요 구성 요소로 구성됩니다. 로터는 여러 개의 강철 코어와 로터 샤프트에 부착 된 권선을 특징으로합니다. 로터가 회전함에 따라 컨트롤러는 전류 센서를 사용하여 위치를 결정하여 고정자 권선을 통해 흐르는 전류의 방향과 강도를 조정할 수 있습니다. 이 프로세스는 효과적으로 토크를 생성합니다.
BLDC 모터는 브러시리스 작동을 관리하고 제공된 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 전자식 드라이브 컨트롤러와 함께 브러시 드 DC 모터와 유사한 성능을 제공 할 수 있지만 시간이 지남에 따라 마모되는 브러시 제한이 없을 수 있습니다. 이로 인해 BLDC 모터는 종종 전자적으로 정류 된 (EC) 모터라고하며 브러시로 기계적 정류에 의존하는 전통적인 모터와 구별됩니다.
일반적인 모터 유형
모터는 전원 공급 장치 (AC 또는 DC)와 회전을 생성하는 데 사용하는 메커니즘을 기반으로 분류 할 수 있습니다. 아래에서는 각 유형의 특성 및 응용 프로그램에 대한 간단한 개요를 제공합니다.
브러시 된 DC 모터 란 무엇입니까? 포괄적 인 가이드
브러시 된 DC 모터는 오랫동안 전기 공학 세계에서 필수품이었습니다. 단순성, 신뢰성 및 비용 효율성으로 유명한이 모터는 가정 기기부터 산업 기계에 이르기까지 다양한 응용 분야에서 널리 사용됩니다. 이 기사에서는 에 대한 자세한 개요 브러시 드 DC 모터 , 작업, 구성 요소, 장점, 단점 및 일반적인 용도 및 브러시리스 대응 물과의 비교를 탐색 할 것입니다.
브러시 드 DC 모터의 기본 이해
브러시 드 DC 모터는 유형입니다 . 직류 (DC) 전류 모터 권선에 전류를 전달하기 위해 기계식 브러시에 의존하는 모터 작동의 기본 원리는 자기장 과 전류 사이의 상호 작용을 포함하여 토크로 알려진 회전력을 생성합니다.
브러시 된 DC 모터는 어떻게 작동합니까?
브러시 된 DC 모터에서 전류는 권선 (또는 전기자) 을 통해 흐릅니다. 전류가 권선을 통과함에 따라 로터에 위치한 일련의 에 의해 생성 된 자기장과 상호 작용합니다 영구 자석 또는 필드 코일 . 이 상호 작용은 전기자가 회전하는 힘을 만듭니다.
정류자 는 브러시 된 DC 모터의 핵심 구성 요소입니다. 모터가 회전 할 때 전기자 권선을 통해 전류 흐름의 방향을 되돌리는 회전 스위치입니다. 이를 통해 전기자가 동일한 방향으로 계속 회전하여 일관된 동작을 제공합니다.
브러시 된 DC 모터의 주요 구성 요소
전기자 (로터) : 권선을 포함하고 자기장과 상호 작용하는 모터의 회전 부분.
통근자 : 모터가 회전함에 따라 전류 흐름이 권선에서 역전되도록하는 기계식 스위치.
브러시 : 정류자와의 전기 접촉을 유지하는 탄소 또는 흑연 브러시로 전류가 전기자로 유입 될 수 있습니다.
고정자 : 모터의 고정 부분은 일반적으로 자기장을 생성하는 영구 자석 또는 전자기로 구성됩니다.
샤프트 : 중앙 막대는 회전력을 하중으로 전달하는 전기자에 연결되어 있습니다.
브러시 된 DC 모터는 단순성, 신뢰성 및 비용 효율성으로 인해 많은 산업 분야에서 필수 기술로 남아 있습니다. 브러시 마모 및 고속에서의 효율 감소와 같은 제한 사항이 있지만, 높은 시작 토크와 제어 용이성과 같은 장점은 다양한 응용 분야에서 지속적인 관련성을 확보합니다. 에 관계없이 가전 제품 , 전동 공구 또는 소규모 로봇 공학 브러시드 DC 모터는 중간 정도의 전력과 정확한 제어가 필요한 작업을위한 입증 된 솔루션을 제공합니다.
스테퍼 모터 란 무엇입니까? 완전한 가이드
Stepper Motors는 유형으로 제어 된 움직임이 필요한 응용 분야에 이상적입니다. DC 모터 정확한 단계 나 증분으로 이동할 수있는 능력으로 알려진 전원이 공급 될 때 연속적으로 회전하는 기존 모터와 달리, 스테퍼 모터는 전체 회전을 여러 가지 개별 단계로 나눕니다. 각 단계는 완전 회전의 정확한 비율입니다. 이 기능은 로봇 공학, 같은 산업 분야의 광범위한 응용 프로그램에 유용합니다 . 3D 프린팅 , 자동화 등과
이 기사에서는 탐구합니다 . Stepper Motors 의 기본 사항 , 작업 원칙, 유형, 장점, 단점, 응용 프로그램 및 기타 모터 기술과 비교하는 방법을
스테퍼 모터는 어떻게 작동합니까?
스테퍼 모터는 전자기의 원리에서 작동합니다. 다른 유형의 전기 모터와 유사한 로터 (움직이는 부분)와 고정자 (고정 부분)가 있습니다. 그러나 스테퍼 모터를 차별화하는 것은 고정자가 코일에 활력을 불어 넣어 로터를 개별 단계로 돌리는 방법입니다.
기본 작업 원칙
고정자 코일을 통해 전류가 흐르면 로터와 상호 작용하는 자기장이 생성되어 회전합니다. 로터는 일반적으로 영구 자석 또는 자기 재료로 만들어지며, 각 코일을 통한 전류가 특정 시퀀스로 켜지거나 끄기 때문에 작은 증분 (단계)으로 움직입니다.
각 단계는 작은 회전에 해당하며, 일반적으로 단계당 0.9 ° ~ 1.8 ° 범위의 작은 회전에 해당 하지만 다른 단계 각도는 가능합니다. 다른 코일을 정확한 순서로 활력으로함으로써 모터는 정밀하고 제어 된 모션을 달성 할 수 있습니다.
계단 각도와 정밀도
스테퍼 모터의 해상도는 스텝 각도 로 정의됩니다 . 예를 들어, 의 스테퍼 모터는 1.8 ° 스텝 각도 200 단계로 하나의 전체 회전 (360 °)을 완료합니다. 와 같은 더 작은 단계 각도는 0.9 ° 400 단계로 전체 회전을 완료 할 수있는 더 미세한 제어를 허용합니다. 계단 각도가 작을수록 모터의 움직임의 정밀도가 커집니다.
스테퍼 모터의 유형
스테퍼 모터는 여러 종류로 제공되며 각각의 특정 응용 분야에 맞게 설계되었습니다. 주요 유형은 다음과 같습니다.
1. 영구 자석 스테퍼 (PM 스테퍼)
영구 자석 스테퍼 모터는 영구 자석 로터를 사용하고 와 유사한 방식으로 작동합니다 DC 모터 . 로터의 자기장은 고정자의 자기장에 끌리며 로터는 각각의 통전 된 코일과 정렬됩니다.
2. 가변 꺼려 스테퍼 (VR 스테퍼)
에서 가변적인 꺼리는 스테퍼 모터 로터는 부드러운 철 코어로 만들어지며 로터에는 영구 자석이 없습니다. 로터는 자기 플럭스에 대한 꺼려 (저항)를 최소화하기 위해 움직입니다. 코일의 전류가 전환됨에 따라 로터는 단계별로 가장 자기 영역으로 이동합니다.
3. 하이브리드 스테퍼 모터
하이브리드 스테퍼 모터는 영구 자석과 가변 주저 스테퍼 모터의 특징을 결합합니다. 영구 자석으로 만들어진 로터가 있지만 성능을 향상시키고 더 나은 토크 출력을 제공하는 부드러운 철 요소가 포함되어 있습니다. 하이브리드 모터는 높은 토크와 정확한 제어라는 두 가지 세계의 최고를 제공합니다.
장점 : PM 또는 VR 유형보다 더 높은 효율, 토크 및 성능 향상.
응용 프로그램 : 로봇 공학, CNC 기계, 3D 프린터 및 자동화 시스템.
스테퍼 모터는 저속에서 정확한 위치, 속도 제어 및 토크가 필요한 시스템의 필수 구성 요소입니다. 정확한 단위로 움직일 수있는 능력으로 3D 프린팅 , 로봇 공학 , CNC 머신 등의 응용 분야에서 탁월합니다. 비록 저속에서 고속에서의 효율 감소와 저속에서의 진동 감소와 같은 몇 가지 제한 사항이 있지만, 신뢰성, 정밀도 및 제어 용이성은 수많은 산업에서 필수 불가결합니다.
고려하고 있다면 스테퍼 모터가 응용 프로그램에 적합한 선택인지 여부를 결정하기 위해 귀하의 요구와 구체적인 장점과 단점을 평가하는 것이 중요합니다. 스테퍼 모터를 다음 프로젝트를위한
유도 모터 란 무엇입니까? 포괄적 인 개요
유도 모터는 유형입니다 . 전기 모터 전자기 유도의 원리에 따라 작동하는 단순성, 내구성 및 비용 효율성으로 인해 산업 및 상업용 응용 분야에서 가장 일반적으로 사용되는 모터 중 하나입니다. 이 기사에서는 유도 모터의 작동 원리, 유형, 장점, 단점 및 일반적인 응용 분야뿐만 아니라 다른 모터 유형과 비교할 수 있습니다.
유도 모터는 어떻게 작동합니까?
유도 모터는 의 원리에서 작동합니다 . 전자기 유도 Michael Faraday가 발견 한 본질적으로, 도체가 변화하는 자기장 내에 배치되면, 도체에서 전류가 유도된다. 이것은 모든 의 작동의 기본 원칙입니다. 유도 모터 .
유도 모터의 주요 구성 요소
유도 모터는 일반적으로 두 가지 주요 부분으로 구성됩니다.
고정자 : 모터의 고정 부분은 일반적으로 라미네이트 스틸로 만들어졌으며 교대 전류 (AC) 에 의해 활력이있는 코일을 함유합니다 . 고정자는 AC가 코일을 통과 할 때 회전 자기장을 생성합니다.
로터 : 고정자 내부에 배치 된 모터의 회전 부분은 다람쥐 케이지 로터 (가장 일반적인) 또는 상처 로터 일 수 있습니다. 로터는 고정자에 의해 생성 된 자기장에 의해 회전하도록 유도된다.
기본 작업 원칙
되면 AC 전력이 고정자에 공급 회전 자기장이 생성됩니다.
이 회전 자기장은 전류를 유도합니다. 전자기 유도로 인해 로터에서
로터에서 유도 된 전류는 고정자의 자기장과 상호 작용하는 자체 자기장을 생성합니다.
이 상호 작용의 결과로 로터가 회전하기 시작하여 기계적 출력이 생성됩니다. 로터는 항상 'chase '고정자에 의해 생성 된 회전 자기장이어야합니다. 따라서 유도 모터 라고합니다.로터의 전류가 직접 공급되지 않고 자기장에 의해 '유도 '이기 때문에
유도 모터에서 미끄러집니다
의 독특한 특징 유도 모터 은 로터가 실제로 고정자의 자기장과 같은 속도에 도달하지 않는다는 것입니다. 고정자 자기장의 속도와 로터의 실제 속도의 차이는 슬립 이라고합니다 . 슬립은 로터의 전류를 유도하는 데 필요하며, 이는 토크를 생성하는 것입니다.
유도 모터의 유형
유도 모터는 두 가지 주요 유형으로 제공됩니다.
1. 다람쥐 케이지 유도 모터
이것은 가장 일반적으로 사용되는 유형의 유도 모터입니다. 로터는 폐쇄 루프로 배열 된 전도성 막대가있는 라미네이트 스틸로 구성됩니다. 로터는 다람쥐 케이지 와 비슷 하며이 구조로 인해 간단하고 견고하며 신뢰할 수 있습니다.
2. 상처 로터 유도 모터
이 유형에서 로터는 (단락 된 막대 대신) 권선으로 구성되며 외부 저항에 연결됩니다. 이를 통해 모터의 속도와 토크를 더 많이 제어 할 수 있으므로 특정 응용 분야에서 유용합니다.
동기 모터 란 무엇입니까? 자세한 개요
동기 모터는 의 한 유형입니다 . AC 모터 모터의 하중에 관계없이 동기 속도라고 불리는 일정한 속도로 작동하는 이것은 모터의 로터가 고정자에 의해 생성 된 회전 자기장과 동일한 속도로 회전 함을 의미합니다. 유도 모터와 같은 다른 모터와 달리 동기 모터는 외부 메커니즘을 시작해야하지만 일단 작동 한 후에 동기 속도를 유지할 수 있습니다.
이 기사에서는 동기 모터의 작동 원리, 유형, 장점, 단점, 응용 프로그램 및 유도 모터 와 같은 다른 모터 유형과 어떻게 다른지를 탐색합니다..
동기 모터는 어떻게 작동합니까?
동기 모터의 기본 작동은 회전 자기장 과 고정자에 의해 생성 된 자기장 사이의 상호 작용을 포함한다. 로터에 의해 생성 된 유도 모터와 달리 로터는 일반적으로 영구 자석 또는 전자기가 장착되어 있습니다. 직류 (DC)로 구동되는
동기 모터의 주요 구성 요소
일반적인 동기 모터는 두 가지 기본 구성 요소로 구성됩니다.
고정자 : 모터의 고정 부분은 일반적으로 권선 으로 구성됩니다 으로 구동되는 AC 공급 . 고정자는 AC 전류가 권선을 통해 흐를 때 회전 자기장을 생성합니다.
로터 : 모터의 회전 부분은 영구 자석 또는 전자기 로터 일 수 있습니다 로 구동되는 DC 공급 장치 . 로터의 자기장은 고정자의 회전 자기장으로 잠겨있어 로터가 동기 속도로 돌립니다.
기본 작업 원칙
되면 AC 전력이 적용 고정자 권선에 회전 자기장이 생성됩니다.
자기장이있는 로터는이 회전 자기장에 잠그므로 로터는 고정자의 자기장을 따릅니다.
자기장이 상호 작용함에 따라 로터는 동기화 되고 둘 다 같은 속도로 회전합니다. 고정자의 회전 필드와 이것이 동기 모터 라고하는 이유입니다 . 로터는 동기화 됩니다. AC 공급의 주파수와
로터의 속도는 고정자의 자기장과 일치하기 때문에 동기 모터는 AC 공급의 주파수와 모터의 극의 수에 의해 결정된 고정 속도로 작동합니다.
동기 모터의 유형
동기 모터는 로터 설계 및 응용 프로그램에 따라 여러 가지 구성으로 제공됩니다.
1. 영구 자석 동기 모터 (PMSM)
에서 영구 자석 동기 모터 로터에는 영구 자석이 장착되어있어 고정자의 회전 자기장과 동기화하기위한 자기장을 제공합니다.
2. 상처 로터 동기 모터
상처 로터 동기 모터는 구리 권선으로 상처를 입은 로터를 사용하며, 이는 슬립 링을 통한 DC 공급에 의해 에너지가 있습니다. 로터 권선은 고정자와 동기화하는 데 필요한 자기장을 생성합니다.
3. 히스테리시스 동기 모터
히스테리시스 동기 모터는 히스테리시스 (자화와 적용된 필드 사이의 지연)를 나타내는 자기 재료를 갖는 로터를 사용합니다. 이 유형의 모터는 매끄럽고 조용한 작동으로 유명합니다.
동기 모터는 필요한 응용 분야에서 일관된 성능을 제공하는 강력하고 효율적이며 정확한 기계입니다 일정한 속도 및 전력 계수 보정이 . 이들은 대규모 산업 시스템, 발전 및 정확한 동기화가 중요한 응용 분야에서 특히 유익합니다. 그러나 복잡성, 초기 비용, 외부 시작 메커니즘의 필요성은 유도 모터 와 같은 다른 모터 유형에 비해 특정 응용 분야에 적합하지 않습니다..
브러시리스 DC 모터 메커니즘
브러시리스 DC 모터는 영구 자석이 포함 된 로터와 전류가 흐를 때 전자 모자가되는 구리 코일이 장착 된 고정자를 사용하여 작동합니다.
이 모터는 Inrunner (내부 로터 모터)와 Outrunner (외부 로터 모터)의 두 가지 유형으로 분류됩니다. Inrunner Motors에서는 고정자가 외부에 위치하고 로터가 내부 회전합니다. 반대로, 아우 트러너 모터에서 로터는 고정자 외부에서 회전합니다. 고정자 코일에 전류가 공급되면, 북쪽과 남쪽 폴란드가있는 전자기를 생성합니다. 이 전자석의 극성이 면적 자석의 극성과 정렬되면, 같은 극은 서로를 격퇴하여 로터가 회전하게됩니다. 그러나이 구성에서 전류가 일정하게 유지되면 로터는 순간적으로 회전 한 다음 반대 전자문 및 영구 자석이 정렬 될 때 중단됩니다. 연속 회전을 유지하기 위해, 전류는 3 상 신호로 공급되며, 이는 전자석의 극성을 정기적으로 변경시킨다.
모터의 회전 속도는 3 상 신호의 주파수에 해당합니다. 따라서 더 빠른 회전을 달성하기 위해 신호 주파수를 증가시킬 수 있습니다. 원격 제어 차량의 맥락에서 스로틀을 증가시켜 차량을 가속화하면 컨트롤러에 스위칭 주파수를 높이도록 지시합니다.
브러시리스 DC 모터는 어떻게 작동합니까?
에이 종종 영구 자석 동기 모터라고하는 브러시리스 DC 모터는 고효율, 소형 크기, 저음 및 긴 수명으로 알려진 전기 모터입니다. 산업 제조 및 소비자 제품 모두에서 광범위한 응용 프로그램을 찾습니다.
브러시리스 DC 모터의 작동은 전기와 자기 사이의 상호 작용을 기반으로합니다. 영구 자석, 로터, 고정자 및 전자 속도 컨트롤러와 같은 구성 요소로 구성됩니다. 영구 자석은 모터에서 자기장의 주요 공급원으로서 일반적으로 희토류 재료를 사용합니다. 모터에 전원이 공급되면,이 영구 자석은 모터 내에서 흐르는 전류와 상호 작용하는 안정적인 자기장을 생성하여 로터 자기장을 생성합니다.
a의 로터 브러시리스 DC 모터 는 회전 구성 요소이며 여러 영구 자석으로 구성됩니다. 자기장은 고정자의 자기장과 상호 작용하여 회전하게됩니다. 반면에 고정자는 모터의 고정 부분이며 구리 코일과 철제로 구성됩니다. 고정자 코일을 통해 전류가 흐르면 다양한 자기장이 생성됩니다. Faraday의 전자기 유도 법칙에 따르면,이 자기장은 로터에 영향을 미쳐 회전 토크를 생성합니다.
전자 속도 컨트롤러 (ESC)는 모터의 작동 상태를 관리하고 모터에 공급되는 전류를 제어하여 속도를 조절합니다. ESC는 모터의 성능을 제어하기 위해 펄스 폭, 전압 및 전류를 포함한 다양한 매개 변수를 조정합니다.
작동하는 동안, 전류는 고정자와 로터를 통해 흐르고, 영구 자석의 자기장과 상호 작용하는 전자기력을 만듭니다. 결과적으로, 모터는 전자 속도 컨트롤러의 명령에 따라 회전하여 연결된 장비 나 기계를 구동하는 기계적 작업을 생성합니다.
요약하면 브러시리스 DC 모터는 회전 영구 자석과 고정자 코일 사이의 회전 토크를 생성하는 전기 및 자기 상호 작용의 원리에서 작동합니다. 이 상호 작용은 모터의 회전을 유발하고 전기 에너지를 기계 에너지로 변환하여 작업을 수행 할 수 있습니다.
브러시리스 DC 모터 제어
활성화하려면 a 브러시리스 DC 모터 회전하려면 코일을 통해 흐르는 전류의 방향과 타이밍을 제어하는 것이 필수적입니다. 아래 다이어그램은 BLDC 모터의 고정자 (코일) 및 로터 (영구 자석)를 보여줍니다. 모터의 작동은이 코일의 위상과 전류를 관리함으로써 구동됩니다. 전류는 상 U, 위상 V를 통해 순차적으로 흐릅니다. 그리고 마지막으로 위상 W. 회전은 자기 플럭스를 지속적으로 전환함으로써 지속됩니다. 이는 영구 자석이 코일에 의해 생성 된 회전 자기장을 따릅니다. 본질적으로, 코일 U, V 및 W의 에너지는 생성 된 자기 플럭스를 움직이게하기 위해 지속적으로 번갈아 가야한다. 따라서 회전 자석을 지속적으로 끌어들이는 회전 자기장을 생성해야한다.
현재 세 가지 주류 브러시리스 모터 제어 방법이 있습니다.
1. 사다리꼴 파동 조절
일반적으로 120 ° 제어 또는 6 단계 정류 제어라고하는 사다리꼴 파동 제어는 브러시리스 DC (BLDC) 모터를 제어하는 가장 간단한 방법 중 하나입니다. 이 기술은 모터 상에 정사각형 파 전류를 적용하는 것이 포함되며, 이는 최적의 토크 생성을 달성하기 위해 BLDC 모터의 사다리꼴 백 -EMF 곡선과 동기화됩니다. BLDC 사다리 제어는 가정용 기기, 냉장 압축기, HVAC 블로어, 콘덴서, 산업 드라이브, 펌프 및 로봇 공학을 포함한 다양한 응용 분야의 다양한 모터 제어 시스템 설계에 적합합니다.
Square Wave Control Method는 간단한 제어 알고리즘 및 하드웨어 비용이 낮은 몇 가지 장점을 제공하여 표준 성능 컨트롤러를 사용하여 더 높은 운동 속도를 허용합니다. 그러나 상당한 토크 변동, 일부 수준의 전류 노이즈 및 최대 전위에 도달하지 못하는 효율과 같은 단점도 있습니다. 사다리꼴 파동 제어는 높은 회전 성능이 필요하지 않은 응용 분야에 특히 적합합니다. 이 방법은 홀 센서 또는 비 유도성 추정 알고리즘을 사용하여 로터의 위치를 결정하고 해당 위치에 따라 360 ° 전기주기 내에서 6 개의 통근 (60 °마다 1 개)을 실행합니다. 각 정류는 특정 방향으로 힘을 생성하여 전기 항에서 60 °의 효과적인 위치 정확도를 초래합니다. '사다리꼴 파동 제어 '라는 이름은 위상 전류 파형이 사다리꼴 모양과 유사하다는 사실에서 비롯됩니다.
2. 사인파 제어
사인파 제어 방법은 공간 벡터 펄스 폭 변조 (SVPWM)를 사용하여 3 상 사인파 전압을 생성하며, 해당 전류는 또한 사인파이기도합니다. 제곱파 제어와 달리,이 접근법은 개별 정류 단계를 포함하지 않습니다. 대신, 그것은 각 전기 사이클 내에서 무한한 수의 통근이 발생하는 것처럼 취급됩니다.
분명히, 사인파 제어는 토크 변동 감소 및 전류 고조파를 포함하여 제곱파 제어에 비해 장점을 제공하여보다 세련된 제어 경험을 제공합니다. 그러나 Square Wave Control과 비교하여 컨트롤러에서 약간 더 고급 성능이 필요하며 여전히 최대 모터 효율을 달성하지 못합니다.
3. 현장 지향 제어 (FOC)
벡터 제어 (VC)라고도하는 필드 지향 제어 (FOC)는 효율적으로 관리하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 브러시리스 DC 모터 (BLDC) 및 영구 자석 동기 모터 (PMSM). 사인파 제어는 전압 벡터를 관리하고 전류 크기를 간접적으로 제어하지만 전류의 방향을 제어 할 수있는 기능은 없습니다.
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초점 제어 방법은 전류 벡터의 제어를 허용하여 모터 고정자 자기장의 벡터 제어를 효과적으로 관리 할 수 있으므로 사인파 제어의 향상된 버전으로 볼 수 있습니다. 고정자 자기장의 방향을 제어함으로써, 고정자 및 로터 자기장이 항상 90 ° 각도로 유지되며, 이는 주어진 전류의 토크 출력을 최대화합니다.
4. 감각없는 제어
센서에 의존하는 기존 모터 제어 방법과 달리 센서가없는 제어를 통해 홀 센서 또는 인코더와 같은 센서없이 모터가 작동 할 수 있습니다. 이 접근법은 모터의 전류 및 전압 데이터를 사용하여 로터의 위치를 확인합니다. 그런 다음 모터 속도는 모터의 속도를 효과적으로 조절하기 위해이 정보를 사용하여 로터 위치의 변화에 따라 계산됩니다.
감각없는 제어의 주요 장점은 센서의 필요성을 제거하여 도전적인 환경에서 안정적인 작동을 허용한다는 것입니다. 또한 비용 효율적이며 3 개의 핀 만 필요하고 최소한의 공간을 차지해야합니다. 또한 홀 센서가 없으면 손상 될 수있는 구성 요소가 없기 때문에 시스템의 수명과 신뢰성이 향상됩니다. 그러나 주목할만한 단점은 원활한 시작을 제공하지 않는다는 것입니다. 저속에서 또는 로터가 고정 될 때, 후면 전자력이 충분하지 않아서 제로 교차 점을 감지하기가 어렵습니다.
DC 브러시와 브러시리스 모터
DC 브러시드와 브러시리스 모터의 유사점
브러시리스 DC 모터 및 브러시 된 DC 모터는 특정 공통 특성과 운영 원리를 공유합니다.
브러시리스 및 브러시 된 DC 모터는 고정자와 로터로 구성된 유사한 구조를 갖습니다. 고정자는 자기장을 생성하는 반면, 로터는이 자기장과의 상호 작용을 통해 토크를 생성하여 전기 에너지를 기계적 에너지로 효과적으로 변환합니다.
둘 다 브러시리스 DC 모터 와 브러시 DC 모터는 직류에 의존하기 때문에 전기 에너지를 제공하기 위해 DC 전원 공급 장치가 필요합니다.
두 가지 유형의 모터는 입력 전압 또는 전류를 변경하여 속도와 토크를 조정하여 다양한 응용 시나리오에서 유연성과 제어를 허용 할 수 있습니다.
브러시드와 브러시리스 DC 모터의 차이점
브러시와 브러시리스 DC 모터는 특정 유사성을 공유하며 성능과 장점 측면에서 상당한 차이를 나타냅니다. 브러시 된 DC 모터는 브러시를 사용하여 모터의 방향을 통근하여 회전을 가능하게합니다. 대조적으로, 브러시리스 모터는 전자 제어를 사용하여 기계식 정류 공정을 대체합니다.
브러시리스 DC 모터 유형
BESFOC BLDC 모터 유형
Jkongmotor에서 판매 한 브러시리스 DC 모터에는 여러 가지 유형이 있으며 다양한 유형의 스테퍼 모터의 특성과 사용을 이해하면 어떤 유형이 가장 적합한 지 결정하는 데 도움이됩니다.
1. 표준 BLDC 모터 (내부 로터)
BESFOC 용품 NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 프레임 및 메트릭 크기 36mm -130mm 표준 브러시리스 DC 모터. 모터 (내부 로터)에는 3 상 12V/24V/36V/48V/72V/110V 저전압 및 전력 범위가 10W -3500W의 310V 고전압 전기 모터와 10RPM -100000RPM의 속도 범위를 포함합니다. 통합 홀 센서는 정확한 위치와 속도 피드백이 필요한 애플리케이션에서 사용할 수 있습니다. 표준 옵션은 탁월한 안정성과 고성능을 제공하지만 대부분의 모터는 다양한 전압, 전력, 속도 등으로 작동하도록 사용자 정의 할 수도 있습니다. 맞춤형 샤프트 유형/길이 및 마운팅 플랜지는 요청시 사용할 수 있습니다.
2. 기어드 BLDC 모터
브러시리스 DC 기어드 모터는 내장 기어 박스 (스퍼 기어 박스, 웜 기어 박스 및 행성 기어 박스 포함)가있는 모터입니다. 기어는 모터의 구동 샤프트에 연결됩니다. 이 그림은 기어 박스가 모터 하우징에서 어떻게 수용되는지 보여줍니다.
기어 박스는 브러시리스 DC 모터의 속도를 낮추면서 출력 토크를 향상시키는 데 중요한 역할을합니다. 일반적으로 브러시리스 DC 모터는 2000 ~ 3000 rpm 범위의 속도로 효율적으로 작동합니다. 예를 들어, 20 : 1 변속기 비율이있는 기어 박스와 쌍을 이루면 모터의 속도는 약 100 ~ 150 rpm으로 감소하여 토크가 20 배 증가 할 수 있습니다.
또한 단일 하우징 내에 모터 및 기어 박스를 통합하면 기어 브러시리스 DC 모터의 외부 치수가 최소화되어 사용 가능한 기계 공간의 사용을 최적화합니다.
3. 외부 로터 BLDC 모터
최근 기술의 발전은보다 강력한 무선 야외 전원 장비 및 도구를 개발하고 있습니다. 전동 공구의 주목할만한 혁신은 외부 로터 브러시리스 모터 설계입니다.
외부 로터 브러시리스 DC 모터 또는 외부 전동체 브러시리스 모터는 외부에 로터를 통합 한 디자인을 특징으로하여 더 매끄럽게 작동 할 수 있습니다. 이 모터는 비슷한 크기의 내부 로터 설계보다 높은 토크를 달성 할 수 있습니다. 외부 로터 모터가 제공하는 증가 된 관성은 저속에서 낮은 노이즈와 일관된 성능이 필요한 응용 분야에 특히 적합합니다.
외부 로터 모터에서 로터는 외부로 위치하며 고정자는 모터 내부에 위치합니다.
외부 로터 브러시리스 DC 모터는 일반적으로 내부 로터보다 짧으므로 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 이 설계에서 영구 자석은 권선이있는 내부 고정자를 중심으로 회전 하우징에 부착됩니다. 로터의 관성이 높기 때문에 외부 로터 모터는 내부 로터 모터에 비해 더 낮은 토크 리플을 경험합니다.
4. 통합 된 BLDC 모터
통합 브러시리스 모터 는 산업 자동화 및 제어 시스템에 사용하도록 설계된 고급 메카 트로닉 제품입니다. 이 모터에는 전문화 된 고성능 브러시리스 DC 모터 드라이버 칩이 장착되어있어 높은 통합, 소형 크기, 완전한 보호, 간단한 배선 및 향상된 신뢰성을 포함하여 많은 이점을 제공합니다. 이 시리즈는 100에서 400W의 전력 출력을 갖춘 다양한 통합 모터를 제공합니다. 또한 내장 드라이버는 최첨단 PWM 기술을 사용하여 브러시리스 모터가 최소한의 진동, 저음, 우수한 안정성 및 높은 신뢰성으로 고속으로 작동 할 수 있습니다. 통합 모터에는 공간 절약 설계가있어 배선을 단순화하고 전통적인 별도의 모터 및 구동 구성 요소에 비해 비용을 줄입니다.
브러시리스 DC 모터 드라이버를 선택하는 방법
1. 적절한 브러시리스 모터 선택
선택하여 시작하십시오 브러시리스 DC 모터 . 전기 매개 변수를 기반으로 한 적절한 브러시리스 모터를 선택하기 전에 원하는 속도 범위, 토크, 정격 전압 및 정격 토크와 같은 주요 사양을 결정해야합니다. 일반적으로 브러시리스 모터의 정격 속도는 약 3000 rpm이며 권장 작동 속도는 최소 200 rpm입니다. 낮은 속도로 연장 된 작동이 필요한 경우 기어 박스를 사용하여 속도를 줄이면 토크를 늘리십시오.
다음으로 a를 선택하십시오 브러시리스 DC 모터 . 기계적 치수에 따른 모터의 설치 치수, 출력 샤프트 치수 및 전체 크기가 장비와 호환되는지 확인하십시오. 고객 요구 사항에 따라 다양한 크기의 브러시리스 모터에 대한 사용자 정의 옵션을 제공합니다.
2. 올바른 브러시리스 드라이버 선택
브러시리스 모터의 전기 매개 변수를 기반으로 적절한 드라이버를 선택하십시오. 드라이버를 선택할 때는 모터의 정격 전력 및 전압이 호환성을 보장하기 위해 운전자의 허용 범위에 속하도록 확인하십시오. 당사의 브러시리스 드라이버에는 저전압 모델 (12-60 VDC)과 저전압 및 고전압 브러시리스 모터에 맞게 조정 된 고전압 모델 (12-60 VDC)과 고전압 모델 (110/220 VAC)이 포함됩니다. 이 두 가지 유형을 혼합하지 않는 것이 중요합니다.
또한 운전자의 설치 크기 및 열 소산 요구 사항을 고려하여 환경에서 효과적으로 작동하는지 확인하십시오.
브러시리스 DC 모터의 장단점
장점
브러시리스 DC 모터 (BLDC)는 소형 크기, 높은 출력 전력, 낮은 진동, 최소 소음 및 확장 된 서비스 수명을 포함한 다른 모터 유형에 비해 몇 가지 이점을 제공합니다. BLDC 모터의 주요 장점은 다음과 같습니다.
효율성 : BLDC 모터는 회전 중 특정 지점에서만 피크 토크를 달성하는 브러시 모터와 달리 최대 토크를 지속적으로 관리 할 수 있습니다. 결과적으로, 더 작은 BLDC 모터는 더 큰 자석이 필요없이 상당한 전력을 생성 할 수 있습니다.
제어 가능성 :이 모터는 피드백 메커니즘을 통해 정확하게 제어 할 수있어 정확한 토크와 속도 전달이 가능합니다. 이 정밀도는 에너지 효율을 향상시키고, 열 생성을 줄이며, 배터리 운영 애플리케이션에서 배터리 수명을 연장합니다.
수명 및 소음 감소 : 브러시가 마모되지 않으면 BLDC 모터는 수명이 길고 전기 소음이 낮습니다. 대조적으로, 브러시 된 모터는 브러시와 통근자 사이의 접촉 중에 스파크를 생성하여 전기 노이즈를 초래하여 노이즈에 민감한 응용 분야에서 BLDC 모터가 선호됩니다.
추가적인 이점에는 다음이 포함됩니다.
유도 모터에 비해 더 높은 효율 및 전력 밀도 (동일한 출력의 부피 및 무게의 약 35% 감소).
정밀 볼 베어링으로 인한 긴 서비스 수명과 조용한 작동.
선형 토크 곡선으로 인한 넓은 속도 범위와 전체 모터 출력.
전기 간섭 배출 감소.
스테퍼 모터와 기계적 상호 교환 성, 건설 비용을 낮추고 구성 요소 품종 증가.
단점
이점에도 불구하고 브러시리스 모터에는 몇 가지 단점이 있습니다. 브러시리스 드라이브에 필요한 정교한 전자 장치는 브러시 모터에 비해 전체 비용이 더 높아집니다.
자기장의 크기와 방향을 정확하게 제어 할 수있는 필드 지향 제어 (FOC) 방법은 안정적인 토크, 저음, 고효율 및 빠른 동적 응답을 제공합니다. 그러나 하드웨어 비용이 높고 컨트롤러에 대한 엄격한 성능 요구 사항 및 모터 매개 변수가 밀접하게 일치해야합니다.
또 다른 단점은 브러시리스 모터가 유도 된 리액턴스로 인해 스타트 업에서 지터를 경험할 수 있다는 것입니다.
뿐만 아니라, 브러시리스 DC 모터는 유지 보수 및 수리를위한 특수 지식과 장비를 필요로하므로 평균 사용자가 접근 할 수 없습니다.
브러시리스 DC 모터의 용도 및 응용 프로그램
브러시리스 DC 모터 (BLDC)는 수명, 저음 및 높은 토크로 인해 산업 자동화, 자동차, 의료 장비 및 인공 지능을 포함한 다양한 산업에서 광범위하게 활용됩니다.
1. 산업 자동화
산업 자동화에서 브러시리스 DC 모터는 서보 모터, CNC 공작 기계 및 로봇 공학과 같은 응용 프로그램에 중요합니다. 그들은 페인팅, 제품 어셈블리 및 용접과 같은 작업을 위해 산업용 로봇의 움직임을 제어하는 액추에이터 역할을합니다. 이러한 응용 프로그램은 BLDC 모터가 제공 할 수있는 고정밀 고도로 고효율 모터를 요구합니다.
2. 전기 자동차
브러시리스 DC 모터는 전기 자동차, 특히 구동 모터 역할을하는 중요한 응용 프로그램입니다. 이들은 정확한 제어를 요구하는 기능적 대체 및 구성 요소가 자주 활용되는 영역에서 특히 오래 지속되는 성능이 필요합니다. 파워 스티어링 시스템 후에, 에어컨 압축기 모터는 이러한 모터의 주요 응용 프로그램을 나타냅니다. 또한, 전기 자동차 (EVS) 용 트랙션 모터는 브러시리스 DC 모터에게 유망한 기회를 제공합니다. 이러한 시스템이 제한된 배터리 전원에서 작동한다는 점을 감안할 때, 모터는 단단한 공간 제약 조건을 수용 할 수 있도록 효율적이고 컴팩트해야합니다.
전기 자동차는 전력을 제공하기 위해 효율적이고 신뢰할 수 있으며 가벼운 모터를 필요로하기 때문에 이러한 특성을 가진 브러시리스 DC 모터는 드라이브 시스템에 광범위하게 활용됩니다.
3. 항공 우주 및 드론
항공 우주 부문에서 브러시리스 DC 모터는 탁월한 성능으로 인해 가장 일반적으로 사용되는 전기 모터 중 하나이며, 이는 이러한 응용 분야에서 중요합니다. 최신 항공 우주 기술은 항공기 내 다양한 보조 시스템을위한 강력하고 효율적인 브러시리스 DC 모터에 의존합니다. 이 모터는 연료 펌프, 공기 압력 펌프, 전원 공급 장치 시스템, 발전기 및 전력 분배 장비와 같은 객실의 비행 표면 및 전원 시스템을 제어하는 데 사용됩니다. 이러한 역할에서 브러시리스 DC 모터의 뛰어난 성능과 높은 효율은 비행 표면의 정확한 제어에 기여하여 항공기 안정성과 안전을 보장합니다.
드론 기술에서 브러시리스 DC 모터는 간섭 시스템, 통신 시스템 및 카메라를 포함한 다양한 시스템을 제어하는 데 사용됩니다. 이 모터는 고 부하 및 빠른 응답의 문제를 효과적으로 해결하여 높은 출력 전력과 신속한 응답 성을 제공하여 드론의 신뢰성과 성능을 보장합니다.
4. 의료 장비
브러시리스 DC 모터는 인공 심장 및 혈액 펌프와 같은 장치를 포함하여 의료 장비에 광범위하게 사용됩니다. 이러한 애플리케이션에는 고밀도, 신뢰할 수 있으며 가벼운 모터가 필요하며,이 모두는 브러시리스 DC 모터가 제공 할 수있는 특성입니다.
매우 효율적이고 노이즈가 적고 오래 지속되는 모터로 브러시리스 DC 모터는 의료 장비 부문에서 광범위하게 사용됩니다. 의료 흡인기, 주입 펌프 및 수술 침대와 같은 장치에 통합하면 이러한 기계의 안정성, 정확성 및 신뢰성이 향상되어 의료 기술의 발전에 크게 기여했습니다.
5. 스마트 홈
스마트 홈 시스템 내에서 브러시리스 DC 모터는 순환 팬, 가습기, 제습기, 공기 청정기, 난방 및 냉각 팬, 핸드 드라이어, 스마트 잠금 장치 및 전기 도어 및 창문을 포함한 다양한 가전 제품에 사용됩니다. 가정 기기의 유도 모터에서 브러시리스 DC 모터 및 해당 컨트롤러로의 전환은 에너지 효율, 환경 지속 가능성, 고급 인텔리전스, 저음 및 사용자 편의에 대한 요구를 더 잘 충족시킵니다.
브러시리스 DC 모터는 세탁기, 에어컨 시스템 및 진공 청소기를 포함한 소비자 전자 장치에서 오랫동안 사용되어 왔습니다. 보다 최근에는 팬에서 응용 프로그램을 발견했으며, 높은 효율로 인해 전기 소비가 크게 낮아졌습니다.
요약하면, 실질적인 사용 브러시리스 DC 모터는 일상 생활에서 널리 퍼져 있습니다. 브러시리스 DC 모터 (BLDC)는 효율적이고 내구성이 뛰어나며 다재다능하며 다양한 산업 분야에서 광범위한 응용 분야를 제공합니다. 그들의 디자인, 다양한 유형 및 응용 프로그램은이를 현대 기술 및 자동화의 필수 구성 요소로 배치합니다.
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