A Borstelloze DC-motoren (BLDC-motor: borstelloze directe stroommotor) is een 3-fase motor waarvan de rotatie wordt aangedreven door de krachten van aantrekkingskracht en afstoting tussen permanente magneten en elektromagneten. Het is een synchrone motor die gebruik maakt van directe stroom (DC). Dit motortype wordt vaak een 'borstelloze DC -motor ' genoemd omdat het in veel toepassingen borstels gebruikt in plaats van een DC -motor (geborsteld DC -motor of commutatormotor). De borstelloze DC-motor is in wezen een permanente magneet-synchrone motor die DC-stroomingang gebruikt en een omvormer gebruikt om deze om te zetten in een driefasige AC-voeding met positiefeedback.
A Borstelloze DC -motor (BLDC) werkt met behulp van het Hall -effect en bestaat uit verschillende belangrijke componenten: een rotor, een stator, een permanente magneet en een aandrijfmotorcontroller. De rotor heeft meerdere stalen kernen en wikkelingen bevestigd aan de rotoras. Terwijl de rotor draait, gebruikt de controller een stroomsensor om de positie te bepalen, waardoor deze de richting en sterkte van de stroom door de statorwikkelingen kan aanpassen. Dit proces genereert effectief het koppel.
In combinatie met een elektronische aandrijfcontroller die de borstelloze bediening beheert en het geleverde DC -vermogen omzet in AC -vermogen, kunnen BLDC -motoren prestaties leveren die vergelijkbaar zijn met die van geborstelde DC -motoren, maar zonder de beperkingen van borstels, die na verloop van tijd verslijten. Daarom worden BLDC -motoren vaak elektronisch omgezet (EC) motoren genoemd, waardoor ze worden onderscheiden van traditionele motoren die afhankelijk zijn van mechanische commutatie met borstels.
Gemeenschappelijk motorype
Motoren kunnen worden gecategoriseerd op basis van hun voeding (AC of DC) en het mechanisme dat ze gebruiken om rotatie te genereren. Hieronder geven we een kort overzicht van de kenmerken en toepassingen van elk type.
Wat is een geborstelde DC -motor? Een uitgebreide gids
Geborstelde DC -motoren zijn al lang een nietje in de wereld van elektrotechniek. Bekend om hun eenvoud, betrouwbaarheid en kosteneffectiviteit, worden deze motoren veel gebruikt in tal van toepassingen, variërend van huishoudelijke apparaten tot industriële machines. In dit artikel zullen we een gedetailleerd overzicht geven van geborstelde DC -motoren , het onderzoeken van hun werking, componenten, voor-, nadelen en gemeenschappelijk gebruik, evenals een vergelijking met hun borstelloze tegenhangers.
Inzicht in de basisprincipes van geborsteld DC -motoren
Een geborstelde DC -motor is een type directe stroom (DC) elektromotor die afhankelijk is van mechanische borstels om stroom aan de motorwikkelingen te leveren. Het basisprincipe achter de werking van de motor omvat de interactie tussen een magnetisch veld en een elektrische stroom , het genereren van een rotatiekracht die bekend staat als koppel.
Hoe werken geborstelde DC -motoren?
In een geborstelde DC -motor stroomt een elektrische stroom door een set wikkelingen (of anker) op de rotor. Terwijl de stroom door de wikkelingen stroomt, interageert het met het magnetische veld geproduceerd door permanente magneten of veldspoelen . Deze interactie creëert een kracht die ervoor zorgt dat het anker roteert.
De commutator is een belangrijk onderdeel in een geborstelde DC -motor. Het is een roterende schakelaar die de richting van de stroom door de ankerwikkelingen omkeert terwijl de motor draait. Dit zorgt ervoor dat het armatuur in dezelfde richting blijft roteren, waardoor consistente beweging wordt geboden.
Belangrijkste componenten van een geborstelde DC -motor
Armin (rotor) : het roterende deel van de motor dat de wikkelingen bevat en interageert met het magnetische veld.
Commutator : een mechanische schakelaar die ervoor zorgt dat de stroomstroom wordt omgekeerd in de wikkelingen terwijl de motor roteert.
Borstels : koolstof- of grafietborstels die elektrisch contact met de commutator behouden, waardoor de stroom in het anker kan stromen.
Stator : het stationaire deel van de motor, meestal bestaande uit permanente magneten of elektromagneten die het magnetische veld creëren.
SHAFT : De centrale staaf verbonden met het anker dat de rotatiekracht naar de belasting overbrengt.
Geborstelde DC-motoren blijven een essentiële technologie in veel industrieën vanwege hun eenvoud, betrouwbaarheid en kosteneffectiviteit. Hoewel ze beperkingen hebben, zoals borstelkleding en verminderde efficiëntie bij hoge snelheden, zorgen hun voordelen - zoals hoog startkoppel en gemak van controle - hun voortdurende relevantie in verschillende toepassingen. Of het nu gaat om huishoudelijke apparaten , , of kleine robotica , geborstelde DC -motoren bieden een bewezen oplossing voor taken die matige kracht en precieze controle vereisen.
Wat is een steppermotor? Een complete gids
Stappermotoren zijn een type DC -motor bekend om hun vermogen om in precieze stappen of verhogingen te bewegen, waardoor ze ideaal zijn voor toepassingen die gecontroleerde beweging vereisen. In tegenstelling tot conventionele motoren, die continu roteren wanneer het wordt aangedreven, verdeelt een stappenmotor een volledige rotatie in een aantal afzonderlijke stappen, die elk een nauwkeurige fractie van de volledige rotatie zijn. Deze mogelijkheid maakt ze waardevol voor een breed scala aan toepassingen in industrieën zoals robotica, 3D -printen , automatisering en meer.
In dit artikel zullen we de basisprincipes van Stepper Motors , hun werkprincipes, typen, voor-, nadelen, toepassingen, toepassingen en hoe deze verhouden tot andere motortechnologieën onderzoeken.
Hoe werkt een steppermotor?
Een steppermotor werkt volgens het principe van elektromagnetisme. Het heeft een rotor (het bewegende deel) en een stator (het stationaire deel), vergelijkbaar met andere soorten elektromotoren. Wat echter een steppermotor onderscheidt, is hoe de stator zijn spoelen energie geeft om de rotor in discrete stappen te laten draaien.
Basic Working Principle
Wanneer de stroom door de spoelen van de stator stroomt, genereert dit een magnetisch veld dat interactie heeft met de rotor, waardoor deze roteert. De rotor is meestal gemaakt van een permanente magneet of een magnetisch materiaal en beweegt in kleine stappen (stappen) naarmate de stroom door elke spoel in een specifieke volgorde wordt ingeschakeld.
Elke stap komt overeen met een kleine rotatie, meestal variërend van 0,9 ° tot 1,8 ° per stap , hoewel andere staphoeken mogelijk zijn. Door verschillende spoelen in een nauwkeurige volgorde te bekrachtigen, is de motor in staat om een fijne, gecontroleerde beweging te bereiken.
Staphoeken en precisie
De resolutie van een steppermotor wordt gedefinieerd door de staphoek . Een stappenmotor met een staphoek van 1,8 ° zal bijvoorbeeld in 200 stappen één volledige rotatie (360 °) voltooien. Kleinere staphoeken, zoals 0,9 ° , zorgen voor nog fijnere controle, met 400 stappen om een volledige rotatie te voltooien. Hoe kleiner de staphoek, hoe groter de precisie van de beweging van de motor.
Soorten stappenmotoren
Stappermotoren zijn er in verschillende variëteiten, elk ontworpen voor specifieke toepassingen. De belangrijkste typen zijn:
1. Permanente magneetstapper (PM Stepper)
Een permanente magneetstapmotor gebruikt een permanente magneetrotor en werkt op een manier vergelijkbaar met een DC -motor . Het magnetische veld van de rotor wordt aangetrokken door het magnetische veld van de stator en de rotorstappen om uit te lijnen met elke bekrachtigde spoel.
Voordelen : eenvoudig ontwerp, lage kosten en matig koppel bij lage snelheden.
Toepassingen : taken in de basispositionering zoals in printers of scanners.
2. Variabele terughoudendheidsstapper (VR Stepper)
In een variabele terughoudendheidsstapmotor is de rotor gemaakt van een zachte ijzeren kern en heeft de rotor geen permanente magneten. De rotor beweegt om de terughoudendheid (weerstand) naar magnetische flux te minimaliseren. Terwijl de stroom in de spoelen wordt geschakeld, beweegt de rotor stap voor stap naar het meest magnetische gebied.
3. Hybride steppermotor
Een hybride steppermotor combineert de kenmerken van zowel permanente magneet als variabele steppermotoren voor terughoudendheid. Het heeft een rotor die is gemaakt van permanente magneten, maar ook zachte ijzerelementen bevat die de prestaties verbeteren en een betere koppeluitgang bieden. Hybride motoren bieden het beste van twee werelden: hoog koppel en precieze controle.
Voordelen : hogere efficiëntie, meer koppel en betere prestaties dan PM- of VR -typen.
Toepassingen : robotica, CNC -machines, 3D -printers en automatiseringssystemen.
Stappermotoren zijn essentiële componenten in systemen die nauwkeurige positionering, snelheidsregeling en koppel bij lage snelheden vereisen. Met hun vermogen om in precieze stappen te bewegen, blinken ze uit in applicaties zoals 3D , -printrobotica , CNC -machines en meer. Hoewel ze enkele beperkingen hebben, zoals verminderde efficiëntie bij hogere snelheden en trillingen bij lage snelheden, maken hun betrouwbaarheid, precisie en gemak van controle ze onmisbaar in tal van industrieën.
Als u een overweegt steppermotor voor uw volgende project , is het belangrijk om uw behoeften en de specifieke voor- en nadelen te beoordelen om te bepalen of een steppermotor de juiste keuze is voor uw toepassing.
Wat is een inductiemotor? Een uitgebreid overzicht
Een inductiemotor is een type elektrische motor die werkt op basis van het principe van elektromagnetische inductie. Het is een van de meest gebruikte motoren in industriële en commerciële toepassingen vanwege zijn eenvoud, duurzaamheid en kosteneffectiviteit. In dit artikel duiken we in het werkende principe van inductiemotoren, hun typen, voor-, nadelen en gemeenschappelijke toepassingen, evenals een vergelijking met andere motorische types.
Hoe werkt een inductiemotor?
De inductiemotor werkt volgens het principe van elektromagnetische inductie , ontdekt door Michael Faraday. In wezen, wanneer een geleider binnen een veranderend magnetisch veld wordt geplaatst, wordt een elektrische stroom geïnduceerd in de geleider. Dit is het fundamentele principe achter de werking van alle inductiemotoren.
Belangrijke componenten van een inductiemotor
Een inductiemotor bestaat meestal uit twee hoofdonderdelen:
Stator : Het stationaire deel van de motor, meestal gemaakt van gelamineerd staal, met spoelen die worden bekrachtigd door wisselstroom (AC) . De stator genereert een roterend magnetisch veld wanneer AC door de spoelen wordt geleid.
Rotor : het roterende deel van de motor, geplaatst in de stator, die een eekhoornkooi -rotor (meest voorkomende) of een wondrotor kan zijn. De rotor wordt geïnduceerd om te roteren door het magnetische veld geproduceerd door de stator.
Het basiswerkprincipe
Wanneer AC -vermogen aan de stator wordt geleverd, genereert dit een roterend magnetisch veld.
Dit roterende magnetische veld induceert een elektrische stroom in de rotor als gevolg van elektromagnetische inductie.
De geïnduceerde stroom in de rotor genereert zijn eigen magnetische veld, dat interageert met het magnetische veld van de stator.
Als gevolg van deze interactie begint de rotor te roteren, waardoor mechanische uitgang ontstaat. De rotor moet altijd 'achtervolgen ' het roterende magnetische veld geproduceerd door de stator, daarom wordt het een inductiemotor genoemd - omdat de stroom in de rotor 'geïnduceerd ' door het magnetische veld wordt geïnduceerd in plaats van direct geleverd.
Glip in inductiemotoren
Een uniek kenmerk van inductiemotoren is dat de rotor nooit dezelfde snelheid bereikt als het magnetische veld in de stator. Het verschil tussen de snelheid van het magnetische veld van de stator en de werkelijke snelheid van de rotor staat bekend als slip . De slip is nodig om de stroom in de rotor te induceren, wat het koppel genereert.
Soorten inductiemotoren
Inductiemotoren zijn er in twee hoofdtypen:
1. Kooi -kooi inductiemotor
Dit is het meest gebruikte type inductiemotor. De rotor bestaat uit gelamineerd staal met geleidende staven gerangschikt in een gesloten lus. De rotor lijkt op een eekhoornkooi en vanwege deze constructie is deze eenvoudig, robuust en betrouwbaar.
Voordelen :
Toepassingen : gebruikt de meeste industriële en commerciële toepassingen, waaronder Pumps , -fanscompressoren , in en transportbanden.
2. Wondrotorinductiemotor
In dit type bestaat de rotor uit wikkelingen (in plaats van kortsluitstaven) en is het verbonden met externe weerstand. Dit zorgt voor meer controle over de snelheid en koppel van de motor, waardoor het nuttig is in bepaalde specifieke toepassingen.
Wat is een synchrone motor? Een gedetailleerd overzicht
Een synchrone motor is een type AC -motor die met een constante snelheid werkt, synchrone snelheid genoemd, ongeacht de belasting op de motor. Dit betekent dat de rotor van de motor met dezelfde snelheid roteert als het roterende magnetische veld geproduceerd door de stator. In tegenstelling tot andere motoren, zoals inductiemotoren, vereist een synchrone motor een extern mechanisme om te starten, maar het kan een synchrone snelheid behouden zodra ze worden uitgevoerd.
In dit artikel zullen we het werkende principe onderzoeken van synchrone motoren, hun typen, voor-, nadelen, toepassingen, en hoe ze verschillen van andere motorische typen zoals inductiemotoren.
Hoe werkt een synchrone motor?
De basisbewerking van een synchrone motor omvat de interactie tussen het roterende magnetische veld geproduceerd door de stator en het magnetische veld gecreëerd door de rotor. De rotor is, in tegenstelling tot in inductiemotoren, meestal uitgerust met permanente magneten of elektromagneten aangedreven door directe stroom (DC).
Belangrijke componenten van een synchrone motor
Een typische synchrone motor bestaat uit twee primaire componenten:
Stator : het stationaire deel van de motor, dat meestal bestaat uit wikkelingen die worden aangedreven door AC -voeding . De stator genereert een roterend magnetisch veld wanneer AC -stroom door de wikkelingen stroomt.
ROTOR : Het roterende deel van de motor, dat een permanente magneet of elektromagnetische rotor kan zijn , aangedreven door een DC -voeding . Het magnetische veld van de rotor vergrendelt zich met het roterende magnetische veld van de stator, waardoor de rotor met synchrone snelheid draait.
Het basiswerkprincipe
Wanneer AC -vermogen wordt toegepast op de statorwikkelingen, wordt een roterend magnetisch veld gegenereerd.
De rotor, met zijn magnetische veld, vergrendelt zich in dit roterende magnetische veld, wat betekent dat de rotor het magnetische veld van de stator volgt.
Terwijl de magnetische velden op elkaar inwerken, synchroniseert de rotor met het roterende veld van de stator en roteren beide met dezelfde snelheid. Daarom wordt het een synchrone motor genoemd - de rotor draait synchroon met de frequentie van de AC -voeding.
Omdat de snelheid van de rotor overeenkomt met het magnetische veld van de stator, werken synchrone motoren met een vaste snelheid bepaald door de frequentie van de AC -voeding en het aantal polen in de motor.
Soorten synchrone motoren
Synchrone motoren zijn er in verschillende configuraties, afhankelijk van het rotorontwerp en de toepassing.
1. Permanente magneet synchrone motor (PMSM)
In een permanente magneet synchrone motor is de rotor uitgerust met permanente magneten, die het magnetische veld bieden voor synchronisatie met het roterende magnetische veld van de stator.
Voordelen : hoog efficiëntie, compact ontwerp en hoge koppeldichtheid.
Toepassingen : gebruikt in toepassingen waar precieze snelheidsregeling vereist is, zoals elektrische voertuigen en machines met een zeer nauwkeurige.
2. Wondrotorsynchrone motor
Een wondrotorsynchrone motor gebruikt een rotor die gewond is met koperen wikkelingen, die worden bekrachtigd door een DC -toevoer door slipringen. De rotorwikkelingen produceren het magnetische veld dat nodig is voor synchronisatie met de stator.
Voordelen : robuuster dan permanente magneetmotoren en in staat om hogere vermogensniveaus te weerstaan.
Toepassingen : gebruikt in grote industriële systemen waar hoog vermogen en koppel nodig zijn, zoals generatoren en energiecentrales.
3. Hysteresis synchrone motor
Een hysteresis synchrone motor gebruikt een rotor met magnetische materialen die hysterese vertonen (de vertraging tussen de magnetisatie en het toegepaste veld). Dit type motor staat bekend om zijn soepele en stille werking.
Voordelen : extreem lage trillingen en ruis.
Toepassingen : gebruikelijk in klokken , synchroniserende apparaten en andere toepassingen met lage koepel waar een soepele werking vereist is.
Synchrone motoren zijn krachtige, efficiënte en precieze machines die consistente prestaties bieden in toepassingen die een constante snelheid en vermogensfactorcorrectie vereisen . Ze zijn bijzonder gunstig in grote industriële systemen, stroomopwekking en toepassingen waar precieze synchronisatie cruciaal is. Hun complexiteit, hogere initiële kosten en behoefte aan externe startmechanismen maken ze echter minder geschikt voor bepaalde toepassingen in vergelijking met andere motortypes zoals inductiemotoren.
Borstelloos DC -motormechanisme
Borstelloze DC -motoren werken met behulp van twee hoofdcomponenten: een rotor die permanente magneten en een stator bevat uitgerust met koperen spoelen die elektromagneten worden wanneer de stroom erdoorheen stroomt.
Deze motoren zijn ingedeeld in twee typen: Inrunner (interne rotormotoren) en outrunner (externe rotormotoren). In Inrunner Motors wordt de stator extern geplaatst terwijl de rotor naar binnen draait. Omgekeerd draait de rotor in outrunner motoren buiten de stator. Wanneer de stroom aan de statorspoelen wordt geleverd, genereren ze een elektromagneet met verschillende noord- en zuidpalen. Wanneer de polariteit van deze elektromagneet in lijn is met die van de gerichte permanente magneet, afstoten de soortgelijke polen elkaar, waardoor de rotor draait. Als de stroom echter constant blijft in deze configuratie, zal de rotor even roteren en vervolgens stoppen als de tegengestelde elektromagneten en permanente magneten uitlijnen. Om continue rotatie te behouden, wordt de stroom geleverd als een driefasig signaal, dat regelmatig de polariteit van de elektromagneet verandert.
De rotatiesnelheid van de motor komt overeen met de frequentie van het driefasige signaal. Om snellere rotatie te bereiken, kan men de signaalfrequentie daarom verhogen. In de context van een afstandsbedieningsvoertuig, het versnellen van het voertuig door het gasklep te vergroten, instrueert de controller effectief om de schakelfrequentie te verhogen.
Hoe werkt borstelloze DC -motor?
A Borstelloze DC -motor , vaak aangeduid als een permanente magneet synchrone motor, is een elektromotor die bekend staat om zijn hoge efficiëntie, compacte grootte, lage ruis en lange levensduur. Het vindt uitgebreide toepassingen in zowel industriële productie- als consumentenproducten.
De werking van een borstelloze DC -motor is gebaseerd op het samenspel tussen elektriciteit en magnetisme. Het omvat componenten zoals permanente magneten, een rotor, een stator en een elektronische snelheidsregelaar. De permanente magneten dienen als de primaire bron van het magnetische veld in de motor en gebruiken meestal zeldzame aardmaterialen. Wanneer de motor wordt aangedreven, creëren deze permanente magneten een stabiel magnetisch veld dat interageert met de stroom die binnen de motor stroomt, waardoor een rotormagnetisch veld wordt gegenereerd.
De rotor van een Borstelloze DC -motor is de roterende component en bestaat uit verschillende permanente magneten. Het magnetische veld werkt samen met het magnetische veld van de stator, waardoor het draait. De stator daarentegen is het stationaire deel van de motor, bestaande uit koperen spoelen en ijzeren kernen. Wanneer de stroom door de statorspoelen stroomt, genereert deze een variërend magnetisch veld. Volgens de wet van Faraday van elektromagnetische inductie beïnvloedt dit magnetische veld de rotor, waardoor rotatiekoppel wordt geproduceerd.
De elektronische snelheidscontroller (ESC) beheert de operationele toestand van de motor en regelt zijn snelheid door de stroom aan de motor te regelen. De ESC past verschillende parameters aan, waaronder pulsbreedte, spanning en stroom, om de prestaties van de motor te regelen.
Tijdens de werking stroomt de stroom door zowel de stator als de rotor, waardoor een elektromagnetische kracht ontstaat die interageert met het magnetische veld van de permanente magneten. Als gevolg hiervan roteert de motor in overeenstemming met de opdrachten van de elektronische snelheidsregelaar, waardoor mechanisch werk wordt geproduceerd dat de aangesloten apparatuur of machines aandrijft.
Samenvattend, de Borstelloze DC -motor werkt volgens het principe van elektrische en magnetische interacties die rotatiekoppel produceren tussen de roterende permanente magneten en de statorspoelen. Deze interactie drijft de rotatie van de motor aan en zet elektrische energie om in mechanische energie, waardoor het werk kan uitvoeren.
Borstelloze DC -motor regelen
Om een Borstelloze DC -motor om te roteren, het is essentieel om de richting en de timing van de stroom die door zijn spoelen stroomt te regelen. Het onderstaande diagram illustreert de stator (spoelen) en rotor (permanente magneten) van een BLDC -motor, met drie spoelen met het label U, V en W, op afstand van 120º uit elkaar. De werking van de motor wordt aangedreven door het beheren van de fasen en stromingen in deze spoelen. Stroomstromen stromen opeenvolgend door fase U, vervolgens fase V, en ten slotte fase W. De rotatie wordt gehandhaafd door continu de magnetische flux te schakelen, waardoor de permanente magneten het roterende magnetische veld volgt dat wordt gegenereerd door de spoelen. In essentie moet de energie van spoelen U, V en W constant worden afgewisseld om de resulterende magnetische flux in beweging te houden, waardoor een roterend magnetisch veld wordt gecreëerd dat continu de rotormagneten aantrekt.
Er zijn momenteel drie reguliere borstelloze motorbesturingsmethoden:
1. Trapeziumvormige golfregeling
Trapeziumvormige golfregeling, meestal aangeduid als 120 ° controle of 6-stappen commutatiecontrole, is een van de meest eenvoudige methoden voor het beheersen van borstelloze DC (BLDC) -motoren. Deze techniek omvat het toepassen van vierkant golfstromen op de motorfasen, die zijn gesynchroniseerd met de trapeziumvormige back-EMF-curve van de BLDC-motor om een optimale koppelgeneratie te bereiken. BLDC-ladderbesturing is goed geschikt voor verschillende ontwerpen van motorbesturingssystemen in verschillende toepassingen, waaronder huishoudelijke apparaten, koelcompressoren, HVAC-blazers, condensors, industriële drives, pompen en robotica.
De Square Wave Control -methode biedt verschillende voordelen, waaronder een eenvoudig besturingsalgoritme en lage hardwarekosten, waardoor hogere motorsnelheden mogelijk zijn met behulp van een standaard prestatiecontroller. Het heeft echter ook nadelen, zoals significante koppelschommelingen, een bepaald niveau van huidige ruis en efficiëntie die niet het maximale potentieel bereikt. Trapeziumvormige golfregeling is met name geschikt voor toepassingen waar hoge rotatieprestaties niet vereist zijn. Deze methode maakt gebruik van een Hall-sensor of een niet-inductief schattingsalgoritme om de positie van de rotor te bepalen en voert zes commutaties uit (één elke 60 °) binnen een 360 ° elektrische cyclus op basis van die positie. Elke commutatie genereert kracht in een specifieke richting, wat resulteert in een effectieve positionele nauwkeurigheid van 60 ° in elektrische termen. De naam 'trapeziumvormige golfregeling ' komt van het feit dat de fasestroomgolfvorm lijkt op een trapeziumvormige vorm.
2. Sinusgolfcontrole
De sinusgolfcontrolemethode maakt gebruik van ruimtevectorpulsbreedtemodulatie (SVPWM) om een driefasige sinusgolfspanning te produceren, waarbij de overeenkomstige stroom ook een sinusgolf is. In tegenstelling tot vierkant golfbesturing, houdt deze aanpak geen discrete commutatiestappen in; In plaats daarvan wordt het behandeld alsof een oneindig aantal commutaties plaatsvindt binnen elke elektrische cyclus.
Het is duidelijk dat sinusgolfcontrole voordelen biedt ten opzichte van vierkant golfregeling, inclusief verminderde koppelschommelingen en minder huidige harmonischen, wat resulteert in een meer verfijnde controlerervaring. Het vereist echter iets meer geavanceerde prestaties van de controller in vergelijking met blokgolfcontrole, en het bereikt nog steeds geen maximale motorefficiëntie.
3. Veldgerichte controle (FOC)
Veldgerichte controle (FOC), ook wel vectorcontrole (VC) genoemd, is een van de meest effectieve methoden voor efficiënt beheren Borstelloze DC -motoren (BLDC) en permanente magneet synchrone motoren (PMSM). Terwijl sinusgolfregeling de spanningsvector beheert en indirect de huidige grootte regelt, heeft het niet de mogelijkheid om de richting van de stroom te regelen.
.png)
De FOC -besturingsmethode kan worden gezien als een verbeterde versie van sinusgolfcontrole, omdat deze de besturing van de huidige vector mogelijk maakt, waardoor de vectorregeling van het magnetische veld van de motor effectief wordt beheerd. Door de richting van het magnetische veld van het stator te regelen, zorgt het ervoor dat de stator- en rotormagetische velden te allen tijde in een hoek van 90 ° blijven, wat de koppeluitgang voor een gegeven stroom maximaliseert.
4. Sensorloze controle
In tegenstelling tot conventionele motorbesturingsmethoden die afhankelijk zijn van sensoren, stelt sensorloze regeling de motor in staat om te werken zonder sensoren zoals Hall -sensoren of encoders. Deze benadering maakt gebruik van de huidige en spanningsgegevens van de motor om de positie van de rotor vast te stellen. De motorsnelheid wordt vervolgens berekend op basis van veranderingen in de rotorpositie, met behulp van deze informatie om de snelheid van de motor effectief te reguleren.
Het primaire voordeel van sensorloze controle is dat het de behoefte aan sensoren elimineert, waardoor een betrouwbare werking in uitdagende omgevingen mogelijk is. Het is ook kosteneffectief, die slechts drie pinnen vereisen en minimale ruimte in beslag nemen. Bovendien verhoogt de afwezigheid van Hall -sensoren de levensduur en betrouwbaarheid van het systeem, omdat er geen componenten zijn die kunnen worden beschadigd. Een opmerkelijk nadeel is echter dat het geen soepele start biedt. Bij lage snelheden of wanneer de rotor stationair is, is de elektromotorische kracht van de achterkant onvoldoende, waardoor het moeilijk is om het nul-crossing-punt te detecteren.
DC geborsteld versus borstelloze motoren
Overeenkomsten tussen DC geborsteld en borstelloze motoren
Borstelloze DC -motoren en geborstelde DC -motoren delen bepaalde gemeenschappelijke kenmerken en operationele principes:
Zowel borstelloze als geborstelde DC -motoren hebben een vergelijkbare structuur, bestaande uit een stator en een rotor. De stator produceert een magnetisch veld, terwijl de rotor het koppel genereert door zijn interactie met dit magnetische veld, waardoor elektrische energie effectief wordt omgezet in mechanische energie.
Beide Borstelloze DC -motoren en geborstelde DC -motoren vereisen een DC -voeding om elektrische energie te leveren, omdat hun werking afhankelijk is van directe stroom.
Beide soorten motoren kunnen de snelheid en het koppel aanpassen door de ingangsspanning of stroom te wijzigen, waardoor flexibiliteit en controle in verschillende toepassingsscenario's mogelijk is.
Verschillen tussen geborsteld en borstelloze DC -motoren
Terwijl geborsteld en Borstelloze DC -motoren delen bepaalde overeenkomsten, ze vertonen ook significante verschillen in termen van prestaties en voordelen. Geborsten DC -motoren gebruiken borstels om de richting van de motor te commuteren, waardoor rotatie mogelijk wordt. Borstelloze motoren daarentegen gebruiken elektronische controle om het mechanische commutatieproces te vervangen.
Borstelloos DC -motortype
Besfoc BLDC Motorype
Er zijn veel soorten borstelloze DC -motor verkocht door JKongmotor, en het begrijpen van de kenmerken en het gebruik van verschillende soorten stappenmotoren zal u helpen beslissen welk type het beste voor u is.
1. Standaard BLDC -motor (binnenrotor)
Besfoc Levert NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 frame en metrische maat 36 mm - 130 mm standaard borstelloze DC -motor. De motoren (interne rotor) omvatten 3 -fase 12V/24V/36V/48V/72V/110V Lage spanning en 310V Hoogspanning Elektrische motoren met een vermogensbereik van 10W - 3500 W en een snelheidsbereik van 10 tpm - 10000 tpm. Geïntegreerde Hall -sensoren kunnen worden gebruikt in toepassingen die nauwkeurige positie en snelheid feedback vereisen. Hoewel de standaardopties uitstekende betrouwbaarheid en hoge prestaties bieden, kunnen de meeste van onze motoren ook worden aangepast om te werken met verschillende spanningen, krachten, snelheden, enz. Aangepaste astype/lengte en montageflenzen zijn op aanvraag beschikbaar.
2. Gerichte Bldc -motor
Een borstelloze DC-meter motor is een motor met een ingebouwde versnellingsbak (inclusief spat versnellingsbak, worm versnellingsbak en planetaire versnellingsbak). De tandwielen zijn verbonden met de aandrijfas van de motor. Deze foto laat zien hoe de versnellingsbak is ondergebracht in de motorbehuizing.
Gearboxen spelen een cruciale rol bij het verlagen van de snelheid van borstelloze DC -motoren, terwijl het uitgangskoppel wordt verbeterd. Meestal werken borstelloze DC -motoren efficiënt bij snelheden variërend van 2000 tot 3000 tpm. Wanneer bijvoorbeeld gecombineerd met een versnellingsbak met een transmissieverhouding van 20: 1, kan de snelheid van de motor worden verlaagd tot ongeveer 100 tot 150 rpm, wat resulteert in een twintigvoudige toename van het koppel.
Bovendien minimaliseert de integratie van de motor en de versnellingsbak in een enkele behuizing de externe afmetingen van Gerichte borstelloze DC -motoren, waardoor het gebruik van beschikbare machinegraad wordt geoptimaliseerd.
3. Outer Rotor Bldc -motor
Recente technologische vooruitgang leidt tot de ontwikkeling van krachtigere draadloze outdoor power apparatuur en gereedschappen. Een opmerkelijke innovatie in elektrisch gereedschap is het externe rotorborstelloze motorontwerp.
Buitenste rotor Borstelloze DC -motoren , of extern aangedreven borstelloze motoren, hebben een ontwerp dat de rotor aan de buitenkant bevat, waardoor een soepelere werking mogelijk is. Deze motoren kunnen een hoger koppel bereiken dan interne rotorontwerpen van vergelijkbare grootte. De verhoogde traagheid door externe rotormotoren maakt ze bijzonder goed geschikt voor toepassingen die lage ruis en consistente prestaties bij lagere snelheden vereisen.
In een buitenrotormotor wordt de rotor extern geplaatst, terwijl de stator zich in de motor bevindt.
Buitenrotor Borstelloze DC-motoren zijn meestal korter dan hun innerlijke rotorische tegenhangers en bieden een kosteneffectieve oplossing. In dit ontwerp worden permanente magneten aangebracht op een rotorbehuizing die draait om een binnenstator met wikkelingen. Vanwege de hogere traagheid van de rotor ervaren de buitenrotorische motoren een lagere koppelripple in vergelijking met binnen-rotorische motoren.
4. Geïntegreerde BLDC -motor
Geïntegreerde borstelloze motoren zijn geavanceerde mechatronische producten die zijn ontworpen voor gebruik in industriële automatiserings- en besturingssystemen. Deze motoren zijn uitgerust met een gespecialiseerde, krachtige borstelloze DC Motor Driver Chip, die talloze voordelen bieden, waaronder hoge integratie, compacte grootte, volledige bescherming, eenvoudige bedrading en verbeterde betrouwbaarheid. Deze serie biedt een reeks geïntegreerde motoren met vermogensuitgangen van 100 tot 400 W. Bovendien maakt de ingebouwde bestuurder gebruik van geavanceerde PWM-technologie, waardoor de borstelloze motor met hoge snelheden kan werken met minimale trillingen, lage ruis, uitstekende stabiliteit en hoge betrouwbaarheid. Geïntegreerde motoren hebben ook een ruimtebesparend ontwerp dat bedrading vereenvoudigt en de kosten verlaagt in vergelijking met traditionele afzonderlijke motor- en aandrijfcomponenten.
Hoe u borstelloze DC -motorbestuurder kiest
1. Een geschikte borstelloze motor selecteren
Begin met het kiezen van een Borstelloze DC -motor op basis van zijn elektrische parameters. Het is essentieel om belangrijke specificaties te bepalen, zoals het gewenste snelheidsbereik, het koppel, de nominale spanning en het nominale koppel voordat de juiste borstelloze motor wordt geselecteerd. Meestal is de nominale snelheid voor borstelloze motoren ongeveer 3000 tpm, met een aanbevolen bedrijfssnelheid van ten minste 200 tpm. Als de langdurige werking bij lagere snelheden nodig is, overweeg dan om een versnellingsbak te gebruiken om de snelheid te verminderen terwijl het koppel wordt verhoogd.
Selecteer vervolgens een Borstelloze DC -motor volgens zijn mechanische afmetingen. Zorg ervoor dat de installatieafmetingen van de motor, de afmetingen van de uitvoeras en de totale grootte compatibel zijn met uw apparatuur. We bieden aanpassingsopties voor borstelloze motoren in verschillende maten op basis van klantvereisten.
2. De juiste borstelloze bestuurder kiezen
Selecteer de juiste driver op basis van de elektrische parameters van de borstelloze motor. Bevestig bij het kiezen van een bestuurder dat het vermogen en de spanning van de motor binnen het toegestane bereik van de bestuurder valt om de compatibiliteit te garanderen. Ons bereik van borstelloze stuurprogramma's omvat modellen met laagspanningsmodellen (12-60 VDC) en hoogspanningsmodellen (110/220 VAC), op maat gemaakt voor respectievelijk laagspanning en hoogspanningsborstelloze borstelloze motoren. Het is belangrijk om deze twee soorten niet te mengen.
Overweeg bovendien de installatiegrootte en warmtedissipatievereisten van de bestuurder om ervoor te zorgen dat deze effectief in zijn omgeving werkt.
Voordelen en nadelen van borstelloze DC -motoren
Voordelen
Borstelloze DC -motoren (BLDC) bieden verschillende voordelen in vergelijking met andere motortypes, waaronder compacte grootte, hoog uitgangsvermogen, lage trillingen, minimale ruis en langdurige levensduur. Hier zijn enkele belangrijke voordelen van BLDC -motoren:
Efficiëntie : BLDC -motoren kunnen het maximale koppel continu beheren, in tegenstelling tot geborstelde motoren, die alleen piekkoppel bereiken op specifieke punten tijdens rotatie. Bijgevolg kunnen kleinere BLDC -motoren aanzienlijk vermogen genereren zonder dat grotere magneten nodig zijn.
Controleerbaarheid : deze motoren kunnen precies worden bestuurd via feedbackmechanismen, waardoor exacte koppel en snelheidsafgifte mogelijk zijn. Deze precisie verbetert de energie-efficiëntie, vermindert het genereren van warmte en verlengt de levensduur van de batterij in batterij-bediende toepassingen.
Levensduur en geluidsreductie : zonder borstels om te verslijten, hebben BLDC -motoren een langere levensduur en produceren ze een lagere elektrische ruis. Borstelde motoren daarentegen creëren vonken tijdens contact tussen borstels en de commutator, wat resulteert in elektrische ruis, waardoor BLDC-motoren de voorkeur hebben in ruisgevoelige toepassingen.
Aanvullende voordelen zijn onder meer:
Hogere efficiëntie en vermogensdichtheid in vergelijking met inductiemotoren (ongeveer 35% vermindering van volume en gewicht voor dezelfde uitgang).
Lange levensduur en rustige operatie vanwege precisiebaldragers.
Een breedsnelheidsbereik en volledige motoruitgang vanwege een lineaire koppelcurve.
Verminderde emissies van elektrische interferentie.
Mechanische uitwisselbaarheid met stappenmotoren, het verlagen van de bouwkosten en het verhogen van de componentvariatie.
Nadelen
Ondanks hun voordelen hebben borstelloze motoren enkele nadelen. De geavanceerde elektronica die nodig is voor borstelloze schijven resulteren in hogere totale kosten in vergelijking met geborstelde motoren.
De veld-georiënteerde controle (FOC) -methode, die nauwkeurige controle van de grootte en richting van het magnetische veld mogelijk maakt, biedt stabiel koppel, lage ruis, hoge efficiëntie en snelle dynamische respons. Het wordt echter geleverd met hoge hardwarekosten, strenge prestatievereisten voor de controller en de noodzaak van motorparameters om nauw te matchen.
Een ander nadeel is dat borstelloze motoren jitter kunnen ervaren bij het opstarten vanwege inductieve reactantie, wat resulteert in minder soepele werking in vergelijking met geborstelde motoren.
Verder, Borstelloze DC -motoren vereisen gespecialiseerde kennis en apparatuur voor onderhoud en reparatie, waardoor ze minder toegankelijk zijn voor gemiddelde gebruikers.
Gebruik en toepassingen van borstelloze DC -motoren
Borstelloze DC -motoren (BLDC) worden uitgebreid gebruikt in verschillende industrieën, waaronder industriële automatisering, automotive, medische apparatuur en kunstmatige intelligentie, vanwege hun levensduur, laag geluid en hoog koppel.
1. Industriële automatisering
In industriële automatisering, Borstelloze DC -motoren zijn cruciaal voor toepassingen zoals Servo Motors, CNC Machine Tools en Robotics. Ze dienen als actuatoren die de bewegingen van industriële robots regelen voor taken zoals schilderen, productassemblage en lassen. Deze toepassingen vereisen zeer nauwkeurige, zeer efficiënte motoren, die BLDC-motoren goed zijn uitgerust om te bieden.
2. Elektrische voertuigen
Borstelloze DC -motoren zijn een belangrijke toepassing in elektrische voertuigen, met name als drive -motoren. Ze zijn vooral cruciaal in functionele vervangingen die precieze controle vereisen en in gebieden waar componenten vaak worden gebruikt, waardoor langdurige prestaties nodig zijn. Na stuurbekrachtigingssystemen vertegenwoordigen airconditioningscompressor motoren een primaire toepassing voor deze motoren. Bovendien bieden tractiemotoren voor elektrische voertuigen (EV's) ook een veelbelovende kans voor borstelloze DC -motoren. Aangezien deze systemen op beperkt batterijvermogen werken, is het essentieel dat de motoren zowel efficiënt als compact zijn om de beperkingen van de spakkere ruimtevaart te kunnen herbergen.
Aangezien elektrische voertuigen motoren vereisen die efficiënt, betrouwbaar en licht zijn om stroom te leveren, worden borstelloze DC -motoren, die deze kwaliteiten bezitten, uitgebreid gebruikt in hun aandrijfsystemen.
3. Aerospace & drones
In de ruimtevaartsector, Borstelloze DC -motoren behoren tot de meest gebruikte elektrische motoren vanwege hun uitzonderlijke prestaties, wat cruciaal is in deze toepassingen. Moderne ruimtevaarttechnologie is gebaseerd op krachtige en efficiënte borstelloze DC -motoren voor verschillende hulpsystemen binnen vliegtuigen. Deze motoren worden gebruikt voor het regelen van vluchtoppervlakken en stroomsystemen in de cabine, zoals brandstofpompen, luchtdrukpompen, voedingssystemen, generatoren en stroomverdelingsapparatuur. De uitstekende prestaties en hoge efficiëntie van borstelloze DC -motoren in deze rollen dragen bij aan de precieze controle van vluchtoppervlakken, waardoor vliegtuigstabiliteit en veiligheid worden gewaarborgd.
In drone -technologie, Borstelloze DC -motoren worden gebruikt om verschillende systemen, waaronder interferentiesystemen, communicatiesystemen en camera's te besturen. Deze motoren gaan effectief aan op de uitdagingen van hoge belasting en snelle respons, waardoor een hoog outputvermogen en snelle responsiviteit leveren om de betrouwbaarheid en prestaties van drones te waarborgen.
4. Medische apparatuur
Borstelloze DC -motoren worden ook uitgebreid gebruikt in medische apparatuur, inclusief apparaten zoals kunstmatige harten en bloedpompen. Deze toepassingen vereisen motoren die zeer nauwkeurig, betrouwbaar en lichtgewicht zijn, die allemaal kenmerken zijn die borstelloze DC-motoren kunnen bieden.
Als een zeer efficiënte, low-roise en langdurige motor, Borstelloze DC -motoren worden uitgebreid gebruikt in de sector van de medische apparatuur. Hun integratie in apparaten zoals medische aspiratoren, infusiepompen en chirurgische bedden heeft de stabiliteit, nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van deze machines verbeterd, wat aanzienlijk bijdraagt aan vooruitgang in medische technologie.
5. Smart home
Binnen Smart Home Systems, Borstelloze DC -motoren worden gebruikt in verschillende apparaten, waaronder circulerende ventilatoren, bevochtigers, ontvochtigers, luchtverfrissers, fans van verwarming en koeling, handdrogers, slimme sloten en elektrische deuren en ramen. De verschuiving van inductiemotoren naar borstelloze DC -motoren en hun overeenkomstige controllers in huishoudelijke apparaten voldoet beter aan de eisen voor energie -efficiëntie, milieuduurzaamheid, geavanceerde intelligentie, laag geluid en gebruikerscomfort.
Borstelloze DC -motoren worden al lang gebruikt in consumentenelektronica, waaronder wasmachines, airconditioningsystemen en vacuümreinigers. Meer recent hebben ze toepassingen gevonden bij fans, waar hun hoge efficiëntie het elektriciteitsverbruik aanzienlijk heeft verlaagd.
Samenvattend, het praktische gebruik van Borstelloze DC -motoren zijn gangbaar in het dagelijks leven. Borstelloze DC -motoren (BLDC) zijn efficiënt, duurzaam en veelzijdig en dienen een breed scala aan toepassingen in verschillende industrieën. Hun ontwerp, verschillende soorten en toepassingen positioneren ze als essentiële componenten in hedendaagse technologie en automatisering.
English
العربية
Français
Русский
Español
Português
Deutsch
italiano
日本語
한국어
Nederlands
Tiếng Việt
ไทย
Polski
Türkçe
ພາສາລາວ
ភាសាខ្មែរ
Bahasa Melayu
ဗမာစာ
Filipino
Bahasa Indonesia
magyar
Română
Čeština
Монгол
қазақ
Српски
हिन्दी
فارسی
Slovenčina
Slovenščina
Norsk
Svenska
українська
Ελληνικά
Suomi
Հայերեն
עברית
Latine
Dansk
Shqip
বাংলা
Hrvatski
Afrikaans
Gaeilge
Eesti keel
Oʻzbekcha
latviešu
Azərbaycan dili
Български
Català
