Hva er en børsteløs DC -motor?

EN Børsteløse DC-motorer (BLDC-motor: børsteløs likestrømmotor) er en 3-fase motor med rotasjon drevet av kreftene til tiltrekning og frastøtning mellom permanente magneter og elektromagneter. Det er en synkron motor som bruker likestrøm (DC) -kraft. Denne motoriske typen kalles ofte en 'børsteløs likestrømsmotor ' fordi den i mange applikasjoner bruker børster i stedet for en DC -motor (børstet DC -motor eller kommutatormotor). Den børsteløse DC-motoren er i hovedsak en permanent magnet-synkronmotor som bruker DC-strøminngang og bruker en omformer for å konvertere den til en trefaset AC-strømforsyning med tilbakemeldinger fra posisjonen.

EN Børsteløs DC -motor  (BLDC) opererer ved bruk av hallffekten og består av flere viktige komponenter: en rotor, en stator, en permanent magnet og en drivmotorkontroller. Rotoren har flere stålkjerner og viklinger festet til rotorakselen. Når rotoren snurrer, bruker kontrolleren en strømsensor for å bestemme dens posisjon, slik at den kan justere retningen og styrken til strømmen som strømmer gjennom statorviklingene. Denne prosessen genererer effektivt dreiemoment.

I forbindelse med en elektronisk drivkontroller som administrerer den børsteløse operasjonen og konverterer den medfølgende DC -strømmen til vekselstrøm, kan BLDC -motorer levere ytelse som ligner på børstede DC -motorer, men uten begrensningene til børster, som slites ut over tid. På grunn av dette blir BLDC -motorer ofte referert til som elektronisk pendlet (EC) motorer, og skiller dem fra tradisjonelle motorer som er avhengige av mekanisk pendling med børster.

Vanlig motorisk type

Motorer kan kategoriseres basert på deres strømforsyning (enten AC eller DC) og mekanismen de bruker for å generere rotasjon. Nedenfor gir vi en kort oversikt over egenskapene og anvendelsene av hver type.

Vanlig motorisk type
DC -motor	Børstet DC -motor
	Børsteløs DC -motor
	Trinnmotor
AC Motor	Induksjonsmotor
	Synkron motor

Hva er en børstet DC -motor? En omfattende guide

Børstede DC -motorer har lenge vært en stift i en verden av elektroteknikk. Disse motorene er kjent for sin enkelhet, pålitelighet og kostnadseffektivitet, og er mye brukt i mange applikasjoner som spenner fra husholdningsapparater til industrielle maskiner. I denne artikkelen vil vi gi en detaljert oversikt over børstede DC -motorer , utforske deres drift, komponenter, fordeler, ulemper og vanlige bruksområder, samt en sammenligning med deres børsteløse kolleger.

Forstå det grunnleggende om børstede DC -motorer

En børstet DC -motor er en type likestrøm (DC) elektrisk motor som er avhengig av mekaniske børster for å levere strøm til motorviklingene. Det grunnleggende prinsippet bak motorens drift innebærer samspillet mellom et magnetfelt og en elektrisk strøm , og genererer en rotasjonskraft kjent som dreiemoment.

Hvordan fungerer børstede DC -motorer?

I en børstet DC -motor strømmer en elektrisk strøm gjennom et sett med viklinger (eller anker) som ligger på rotoren. Når strømmen strømmer gjennom viklingene, samhandler den med magnetfeltet produsert av permanente magneter eller feltspoler . Dette samspillet skaper en kraft som får ankeret til å rotere.

Pendatoren er en nøkkelkomponent i en børstet DC -motor. Det er en roterende bryter som reverserer retningen på strømstrømmen gjennom ankerviklingene når motoren svinger. Dette sikrer at ankeret fortsetter å rotere i samme retning, og gir jevn bevegelse.

Nøkkelkomponenter i en børstet DC -motor

1. Armatur (rotor) : Den roterende delen av motoren som inneholder viklingene og samhandler med magnetfeltet.

2. Commutator : En mekanisk bryter som sikrer at strømmen er reversert i viklingene når motoren roterer.

3. Børster : karbon- eller grafittbørster som opprettholder elektrisk kontakt med kommutatoren, slik at strømmen kan strømme inn i ankeret.

4. Stator : Den stasjonære delen av motoren, vanligvis bestående av permanente magneter eller elektromagneter som skaper magnetfeltet.

5. Skaft : Den sentrale stangen koblet til ankeret som overfører rotasjonskraften til belastningen.

Børstede DC-motorer er fortsatt en essensiell teknologi i mange bransjer på grunn av deres enkelhet, pålitelighet og kostnadseffektivitet. Selv om de har begrensninger, for eksempel penselklær og redusert effektivitet i høye hastigheter, kan fordelene - for eksempel høy startmoment og enkel kontroll - forbehør deres fortsatte relevans i en rekke bruksområder. Enten i husholdningsapparater , elektroverktøy , eller små robotikk , tilbyr børstede DC -motorer en bevist løsning for oppgaver som krever moderat kraft og presis kontroll.

Hva er en trinnmotor? En komplett guide

Trinnmotorer er en type DC -motor kjent for sin evne til å bevege seg i presise trinn eller trinn, noe som gjør dem ideelle for applikasjoner som krever kontrollert bevegelse. I motsetning til konvensjonelle motorer, som roterer kontinuerlig når den er drevet, deler en trinnmotor en full rotasjon i en rekke diskrete trinn, som hver er en presis brøkdel av den fullstendige rotasjonen. Denne muligheten gjør dem verdifulle for et bredt spekter av applikasjoner i bransjer som robotikk, 3D -utskrift , automatisering og mer.

I denne artikkelen vil vi utforske grunnleggende om steppermotorer , deres arbeidsprinsipper, typer, fordeler, ulemper, applikasjoner og hvordan de sammenligner med andre motoriske teknologier.

Hvordan fungerer en trinnmotor?

En trinnmotor opererer på prinsippet om elektromagnetisme. Den har en rotor (den bevegelige delen) og en stator (den stasjonære delen), lik andre typer elektriske motorer. Det som imidlertid skiller en trinnmotor, er hvordan statoren energiserer spolene sine for å få rotoren til å snu i diskrete trinn.

Grunnleggende arbeidsprinsipp

Når strømmen strømmer gjennom statorens spoler, genererer den et magnetfelt som samhandler med rotoren, noe som får den til å rotere. Rotoren er vanligvis laget av en permanent magnet eller et magnetisk materiale, og den beveger seg i små trinn (trinn) da strømmen gjennom hver spole er slått av og på i en spesifikk sekvens.

Hvert trinn tilsvarer en liten rotasjon, typisk fra 0,9 ° til 1,8 ° per trinn , selv om andre trinnvinkler er mulig. Ved å energiske forskjellige spoler i presis rekkefølge, er motoren i stand til å oppnå fin, kontrollert bevegelse.

Trinnvinkler og presisjon

Oppløsningen av en trinnmotor er definert av trinnvinkelen . For eksempel vil en trinnmotor med 1,8 ° trinnvinkel fullføre en full rotasjon (360 °) i 200 trinn. Mindre trinnvinkler, som 0,9 ° , gir enda finere kontroll, med 400 trinn for å fullføre en full rotasjon. Jo mindre trinnvinkel, jo større er presisjonen til motorens bevegelse.

Typer trinnmotorer

Steppermotorer kommer i flere varianter, hver designet for å passe til spesifikke applikasjoner. Hovedtypene er:

1. Permanent magnet Stepper (PM Stepper)

En permanent magnettrinnmotor bruker en permanent magnetrotor og fungerer på en måte som ligner på en DC -motor . Rotorens magnetfelt tiltrekkes av statorens magnetfelt, og rotoren trinn for å samkjøre med hver energiske spole.

• Fordeler : enkel design, lave kostnader og moderat dreiemoment i lave hastigheter.

• Applikasjoner : Grunnleggende posisjoneringsoppgaver som i skrivere eller skannere.

2.

I en variabel motvilje trinnmotor er rotoren laget av en myk jernkjerne, og rotoren har ikke permanente magneter. Rotoren beveger seg for å minimere motviljen (motstand) til magnetisk fluks. Når strømmen i spolene byttes, beveger rotoren seg mot det mest magnetiske området, trinn for trinn.

• Fordeler : Mer effektive i høyere hastigheter sammenlignet med PM Stepper Motors.

• Bruksområder : Industrielle applikasjoner som krever høyere hastighet og effektivitet.

3. Hybrid trinnmotor

En hybrid trinnmotor kombinerer funksjonene til både permanent magnet og variabel motvilje -trinnmotorer. Den har en rotor som er laget av permanente magneter, men som også inneholder myke jernelementer som forbedrer ytelsen og gir bedre momentutgang. Hybridmotorer tilbyr det beste fra begge verdener: høyt dreiemoment og presis kontroll.

• Fordeler : høyere effektivitet, mer dreiemoment og bedre ytelse enn PM- eller VR -typer.

• Bruksområder : Robotikk, CNC -maskiner, 3D -skrivere og automatiseringssystemer.

Trinnmotorer er viktige komponenter i systemer som krever nøyaktig posisjonering, hastighetskontroll og dreiemoment i lave hastigheter. Med sin evne til å bevege seg i presise trinn, utmerker de seg i applikasjoner som 3D , -utskriftsrobotikk , CNC -maskiner , og mer. Selv om de har noen begrensninger, for eksempel redusert effektivitet ved høyere hastigheter og vibrasjoner i lave hastigheter, gjør deres pålitelighet, presisjon og enkel kontroll dem uunnværlige i mange bransjer.

Hvis du vurderer en trinnmotor for ditt neste prosjekt, er det viktig å vurdere dine behov og de spesifikke fordelene og ulempene for å avgjøre om en trinnmotor er det riktige valget for applikasjonen din.

Hva er en induksjonsmotor? En omfattende oversikt

En induksjonsmotor er en type elektrisk motor som fungerer basert på prinsippet om elektromagnetisk induksjon. Det er en av de mest brukte motorene i industrielle og kommersielle applikasjoner på grunn av dens enkelhet, holdbarhet og kostnadseffektivitet. I denne artikkelen vil vi dykke inn i arbeidsprinsippet om induksjonsmotorer, deres typer, fordeler, ulemper og vanlige applikasjoner, samt en sammenligning med andre motoriske typer.

Hvordan fungerer en induksjonsmotor?

Induksjonsmotoren fungerer etter prinsippet om elektromagnetisk induksjon , oppdaget av Michael Faraday. I hovedsak, når en leder er plassert innenfor et magnetfelt i endring, induseres en elektrisk strøm i lederen. Dette er det grunnleggende prinsippet bak driften av alle induksjonsmotorer.

Nøkkelkomponenter i en induksjonsmotor

En induksjonsmotor består vanligvis av to hoveddeler:

1. Stator : Den stasjonære delen av motoren, vanligvis laget av laminert stål, som inneholder spoler som er energisk ved vekselstrøm (AC) . Statoren genererer et roterende magnetfelt når AC føres gjennom spolene.

2. Rotor : Den roterende delen av motoren, plassert inne i statoren, som enten kan være en ekornbur rotor (vanligst) eller en sårrotor. Rotoren induseres til å rotere av magnetfeltet produsert av statoren.

Det grunnleggende arbeidsprinsippet

• Når vekselstrømstrøm blir levert til statoren, genererer den et roterende magnetfelt.

• Dette roterende magnetfeltet induserer en elektrisk strøm i rotoren på grunn av elektromagnetisk induksjon.

• Den induserte strømmen i rotoren genererer sitt eget magnetfelt, som samhandler med statorens magnetfelt.

• Som et resultat av dette samspillet begynner rotoren å rotere, og skaper mekanisk utgang. Rotoren må alltid 'Chase ' det roterende magnetfeltet produsert av statoren, og det er grunnen til at det kalles en induksjonsmotor - fordi strømmen i rotoren er 'indusert ' av magnetfeltet i stedet for direkte levert.

Gli inn induksjonsmotorer

Et unikt trekk ved induksjonsmotorer er at rotoren aldri når samme hastighet som magnetfeltet i statoren. Forskjellen mellom hastigheten på statorens magnetfelt og rotorens faktiske hastighet er kjent som glid . Slippen er nødvendig for å indusere strømmen i rotoren, og det er det som genererer dreiemoment.

Typer induksjonsmotorer

Induksjonsmotorer kommer i to hovedtyper:

1.

Dette er den mest brukte typen induksjonsmotor. Rotoren består av laminert stål med ledende stenger anordnet i en lukket sløyfe. Rotoren ligner et ekornbur , og på grunn av denne konstruksjonen er den enkel, robust og pålitelig.

• Fordeler :

• Høy pålitelighet og holdbarhet.

• Lave kostnader og vedlikehold.

• Enkel konstruksjon.

• Bruksområder : Brukes i de fleste industrielle og kommersielle applikasjoner, inkludert Pumps , -vifter , -kompressorer , og transportører.

2. Sår rotorinduksjonsmotor

I denne typen består rotoren av viklinger (i stedet for kortslutte stolper) og er koblet til ytre motstand. Dette gir mer kontroll over motorens hastighet og dreiemoment, noe som gjør det nyttig i visse spesifikke applikasjoner.

• Fordeler :

• Lar ekstern motstand tilsettes for kontrollerende hastighet og dreiemoment.

• Bedre startmoment.

• Bruksområder : Brukes i applikasjoner krever høyt startmoment eller hvor variabel hastighetskontroll er nødvendig, for eksempel kraner , som og store maskiner.

Hva er en synkron motor? En detaljert oversikt

En synkron motor er en type vekselstrømsmotor som fungerer med konstant hastighet, kalt synkron hastighet, uavhengig av belastningen på motoren. Dette betyr at motorens rotor roterer med samme hastighet som det roterende magnetfeltet produsert av statoren. I motsetning til andre motorer, for eksempel induksjonsmotorer, krever en synkron motor en ekstern mekanisme for å starte, men den kan opprettholde synkron hastighet når du kjører.

I denne artikkelen skal vi utforske arbeidsprinsippet for synkrone motorer, deres typer, fordeler, ulemper, applikasjoner og hvordan de skiller seg fra andre motoriske typer som induksjonsmotorer.

Hvordan fungerer en synkronmotor?

Den grunnleggende driften av en synkronmotor innebærer interaksjonen mellom det roterende magnetfeltet produsert av statoren og magnetfeltet laget av rotoren. Rotoren, i motsetning til i induksjonsmotorer, er vanligvis utstyrt med permanente magneter eller elektromagneter drevet av likestrøm (DC).

Nøkkelkomponenter i en synkron motor

En typisk synkron motor består av to primære komponenter:

1. Stator : Den stasjonære delen av motoren, som vanligvis er sammensatt av viklinger som drives av vekselstrømforsyning . Statoren genererer et roterende magnetfelt når AC -strømmen strømmer gjennom viklingene.

2. Rotor : Den roterende delen av motoren, som enten kan være en permanent magnet eller elektromagnetisk rotor drevet av en DC -forsyning . Rotorens magnetfelt låser seg inn med det roterende magnetfeltet til statoren, noe som får rotoren til å vri med synkron hastighet.

Det grunnleggende arbeidsprinsippet

1. Når vekselstrømkraft brukes på statorviklingene, roterende magnetfelt . genereres et

2. Rotoren, med sitt magnetfelt, låser seg inn i dette roterende magnetfeltet, noe som betyr at rotoren følger statorens magnetfelt.

3. Når magnetfeltene samhandler, synkroniserer rotoren med det roterende feltet til statoren, og begge roterer med samme hastighet. Dette er grunnen til at det kalles en synkron motor - rotoren kjører synkronisert med hyppigheten av vekselstrømforsyningen.

Siden rotorens hastighet samsvarer med statorens magnetfelt, fungerer synkrone motorer med en fast hastighet bestemt av frekvensen av vekselstrømforsyningen og antall poler i motoren.

Typer synkrone motorer

Synkrone motorer kommer i flere forskjellige konfigurasjoner, avhengig av rotorutforming og applikasjonen.

1. Permanent magnet synkronmotor (PMSM)

I en permanent magnetsynkronmotor er rotoren utstyrt med permanente magneter, som gir magnetfeltet for synkronisering med statorens roterende magnetfelt.

• Fordeler : høy effektivitet, kompakt design og høy momenttetthet.

• Bruksområder : Brukes i applikasjoner der det kreves presis hastighetskontroll, for eksempel elektriske kjøretøyer og høye presisjonsmaskiner.

2. Synkronmotor for sår rotor

En sårrotor synkronmotor bruker en rotor som er såret med kobberviklinger, som blir energisk av en DC -forsyning gjennom glideringer. Rotorviklingene produserer magnetfeltet som trengs for synkronisering med statoren.

• Fordeler : mer robust enn permanente magnetmotorer og i stand til å motstå høyere effektnivå.

• Bruksområder : Brukes i store industrisystemer der det er behov for høy kraft og dreiemoment, for eksempel generatorer og kraftverk.

3. Hysterese synkronmotor

En hysterese synkronmotor bruker en rotor med magnetiske materialer som viser hysterese (etterslepet mellom magnetiseringen og det påførte feltet). Denne typen motor er kjent for sin glatte og stille operasjon.

• Fordeler : Ekstremt lav vibrasjon og støy.

• Bruksområder : Vanlig i klokker , som synkroniserer enheter og andre lav-dreiemessige applikasjoner der det er nødvendig med jevn drift.

Synkrone motorer er kraftige, effektive og presise maskiner som gir jevn ytelse i applikasjoner som krever konstant hastighet og effektfaktor -korreksjon . De er spesielt gunstige i store industrisystemer, kraftproduksjon og applikasjoner der presis synkronisering er avgjørende. Imidlertid gjør deres kompleksitet, høyere startkostnader og behov for eksterne startmekanismer dem mindre egnet for visse applikasjoner sammenlignet med andre motoriske typer som induksjonsmotorer.

Børsteløs DC -motoriske mekanisme

Børsteløse DC -motorer opererer med to hovedkomponenter: en rotor som inneholder permanente magneter og en stator utstyrt med kobberspoler som blir elektromagneter når strømmen strømmer gjennom dem.

Disse motorene er klassifisert i to typer: Inrunner (Internal Rotor Motors) og Outrunner (eksterne rotormotorer). I Inrunner Motors er statoren plassert eksternt mens rotoren roterer inni. Motsatt, i Outrunner Motors, snurrer rotoren utenfor statoren. Når strøm blir levert til stator -spolene, genererer de en elektromagnet med distinkte nord- og sørpoller. Når polariteten til denne elektromagneten stemmer overens med den for den vendte permanente magneten, frastøter lignende stolper hverandre, noe som får rotoren til å snurre. Imidlertid, hvis strømmen forblir konstant i denne konfigurasjonen, vil rotoren rotere øyeblikkelig og deretter stoppe når de motsatte elektromagnettene og permanente magneter justeres. For å opprettholde kontinuerlig rotasjon, leveres strømmen som et trefasesignal, som regelmessig endrer polariteten til elektromagneten.

Rotasjonshastigheten til motoren tilsvarer frekvensen av trefasesignalet. For å oppnå raskere rotasjon kan man derfor øke signalfrekvensen. I sammenheng med et fjernkontrollkjøretøy, akselererer du kjøretøyet ved å øke gassen effektivt instruerer kontrolleren om å heve koblingsfrekvensen.

Hvordan fungerer børsteløs DC -motor?

EN Børsteløs DC -motor , ofte referert til som en permanent magnetsynkronmotor, er en elektrisk motor kjent for sin høye effektivitet, kompakte størrelse, lav støy og lang levetid. Den finner omfattende applikasjoner både innen industriell produksjon og forbrukerprodukter.

Operasjonen av en børsteløs DC -motor er basert på samspillet mellom strøm og magnetisme. Den omfatter komponenter som permanente magneter, en rotor, en stator og en elektronisk hastighetskontroller. De permanente magnetene fungerer som den primære kilden til magnetfeltet i motoren, og bruker vanligvis sjeldne jordmaterialer. Når motoren drives, lager disse permanente magnetene et stabilt magnetfelt som samhandler med strømmen som strømmer i motoren, og genererer et rotormagnetfelt.

Rotoren til en Børstefri DC -motor  er den roterende komponenten og består av flere permanente magneter. Magnetfeltet samhandler med statorens magnetfelt, noe som får det til å snurre. Statoren er derimot den stasjonære delen av motoren, bestående av kobberspoler og jernkjerner. Når strømmen strømmer gjennom stator -spolene, genererer den et varierende magnetfelt. I henhold til Faradays lov om elektromagnetisk induksjon, påvirker dette magnetfeltet rotoren, og produserer rotasjonsmoment.

Den elektroniske hastighetskontrolleren (ESC) administrerer motorens operasjonelle tilstand og regulerer hastigheten ved å kontrollere strømmen som leveres til motoren. ESC justerer forskjellige parametere, inkludert pulsbredde, spenning og strøm, for å kontrollere motorens ytelse.

Under drift strømmer strømmen gjennom både stator og rotor, og skaper en elektromagnetisk kraft som samhandler med magnetfeltet til de permanente magnetene. Som et resultat roterer motoren i samsvar med kommandoene fra den elektroniske hastighetskontrolleren, og produserer mekanisk arbeid som driver tilkoblet utstyr eller maskineri.

Oppsummert Børsteløs DC -motor  fungerer etter prinsippet om elektriske og magnetiske interaksjoner som gir rotasjonsmoment mellom de roterende permanente magnetene og stator -spolene. Denne interaksjonen driver motorens rotasjon og konverterer elektrisk energi til mekanisk energi, slik at den kan utføre arbeid.

Kontrollerende børsteløs DC -motor

For å aktivere en Børsteløs DC -motor  for å rotere, det er viktig å kontrollere retningen og tidspunktet for strømmen som strømmer gjennom spolene. Diagrammet nedenfor illustrerer statoren (spoler) og rotoren (permanente magneter) av en BLDC -motor, som har tre spoler merket U, V og W, avstand på 120 º fra hverandre. Motorens operasjon drives ved å håndtere faser og strømmer i disse spolene. Strøm strømmer sekvensielt gjennom fase U, deretter fase V, og til slutt fase W. Rotasjonen opprettholdes ved kontinuerlig å bytte magnetisk fluks, noe som får de permanente magnetene til å følge det roterende magnetfeltet generert av spolene. I hovedsak må energiseringen av spoler U, V og W ikke veksles for å holde den resulterende magnetiske fluksen i bevegelse, og dermed skape et roterende magnetfelt som kontinuerlig tiltrekker rotormagnetene.

Det er for øyeblikket tre mainstream børsteløse motoriske kontrollmetoder:

1. Trapezoidal bølgekontroll

Trapezoidal bølgekontroll, ofte referert til som 120 ° kontroll eller 6-trinns pendlingskontroll, er en av de mest enkle metodene for å kontrollere børsteløse DC (BLDC) motorer. Denne teknikken innebærer å bruke kvadratbølgestrømmer på motoriske faser, som synkroniseres med den trapesformet bak-EMF-kurven til BLDC-motoren for å oppnå optimal dreiemomentgenerering. BLDC-stigekontroll er godt egnet for en rekke design av motorstyringssystemer på tvers av mange applikasjoner, inkludert husholdningsapparater, kjølekompressorer, VVS-blåsere, kondensatorer, industrielle stasjoner, pumper og robotikk.

Square Wave Control -metoden gir flere fordeler, inkludert en enkel kontrollalgoritme og lave maskinvarekostnader, noe som gir høyere motorhastigheter ved bruk av en standard ytelseskontroller. Imidlertid har den også ulemper, for eksempel betydelige dreiemomentsvingninger, et visst nivå av nåværende støy og effektivitet som ikke når det maksimale potensialet. Trapezoidal bølgekontroll er spesielt egnet for applikasjoner der det ikke er nødvendig med høy rotasjonsytelse. Denne metoden bruker en Hall-sensor eller en ikke-induktiv estimeringsalgoritme for å bestemme rotorens posisjon og utfører seks pendler (en hver 60 °) innenfor en 360 ° elektrisk syklus basert på den posisjonen. Hver pendling genererer kraft i en spesifikk retning, noe som resulterer i en effektiv posisjonsnøyaktighet på 60 ° i elektriske termer. Navnet 'Trapezoidal Wave Control ' kommer fra det faktum at fasestrømmen bølgeformen ligner en trapesformet form.

2. sinusbølgekontroll

Sinebølgekontrollmetoden benytter romvektorpulsbreddemodulasjon (SVPWM) for å produsere en trefaset sinusbølgespenning, med den tilsvarende strømmen også en sinusbølge. I motsetning til kvadratbølgekontroll, involverer ikke denne tilnærmingen diskrete pendlingstrinn; I stedet blir det behandlet som om et uendelig antall pendler oppstår i hver elektriske syklus.

Det er klart at sinusbølgekontroll gir fordeler i forhold til kvadratbølgekontroll, inkludert reduserte dreiemomentsvingninger og færre nåværende harmonikker, noe som resulterer i en mer raffinert kontrollopplevelse. Imidlertid krever det litt mer avansert ytelse fra kontrolleren sammenlignet med kvadratbølgekontroll, og det oppnår fremdeles ikke maksimal motorisk effektivitet.

3. Feltorientert kontroll (FOC)

Feltorientert kontroll (FOC), også referert til som Vector Control (VC), er en av de mest effektive metodene for å håndtere effektivt Børsteløse DC -motorer  (BLDC) og permanent magnet synkrone motorer (PMSM). Mens sinusbølgekontroll styrer spenningsvektoren og indirekte kontrollerer strømstørrelsen, har den ikke muligheten til å kontrollere strømens retning.

FOC -kontrollmetoden kan sees på som en forbedret versjon av sinusbølgekontroll, ettersom den gir mulighet for kontroll av strømvektoren, og effektivt styrer vektorkontrollen til motorens stator magnetfelt. Ved å kontrollere retningen på statormagnetfeltet, sikrer det at stator- og rotormagnetiske felt forblir i en 90 ° vinkel til enhver tid, noe som maksimerer dreiemomentutgangen for en gitt strøm.

4. Sensorløs kontroll

I motsetning til konvensjonelle motorstyringsmetoder som er avhengige av sensorer, gjør sensorløs kontroll motoren å fungere uten sensorer som hallsensorer eller kodere. Denne tilnærmingen bruker motorens strøm- og spenningsdata for å konstatere rotorens posisjon. Motorhastigheten blir deretter beregnet basert på endringer i rotorposisjon, ved å bruke denne informasjonen for å regulere motorens hastighet effektivt.

Den primære fordelen med sensorløs kontroll er at den eliminerer behovet for sensorer, noe som muliggjør pålitelig drift i utfordrende miljøer. Det er også kostnadseffektivt, og krever bare tre pinner og tar opp minimal plass. I tillegg forbedrer fraværet av Hall -sensorer systemets levetid og pålitelighet, da det ikke er noen komponenter som kan bli skadet. En bemerkelsesverdig ulempe er imidlertid at den ikke gir jevn start. Ved lave hastigheter eller når rotoren er stasjonær, er den bakre elektromotorekraften utilstrekkelig, noe som gjør det vanskelig å oppdage nullkryssingspunktet.

DC børstet vs. børsteløse motorer

Likheter mellom DC børstet og børsteløse motorer

Børsteløse DC -motorer og børstede DC -motorer deler visse vanlige egenskaper og operasjonelle prinsipper:

Både børsteløse og børstede DC -motorer har en lignende struktur, bestående av en stator og en rotor. Statoren produserer et magnetfelt, mens rotoren genererer dreiemoment gjennom sin interaksjon med dette magnetfeltet, og effektivt transformerer elektrisk energi til mekanisk energi.

Både Børsteløse DC -motorer og børstede DC -motorer krever en DC -strømforsyning for å gi elektrisk energi, ettersom driften deres er avhengig av likestrøm.

Begge typer motorer kan justere hastigheten og dreiemomentet ved å endre inngangsspenningen eller strømmen, noe som gir mulighet for fleksibilitet og kontroll i forskjellige applikasjonsscenarier.

Forskjeller mellom børstede og børsteløse DC -motorer

Mens du børstet og Børsteløse DC -motorer deler visse likheter, de viser også betydelige forskjeller når det gjelder ytelse og fordeler. Børstede DC -motorer bruker børster for å pendle motorens retning, noe som muliggjør rotasjon. I kontrast bruker børsteløse motorer elektronisk kontroll for å erstatte den mekaniske pendlingsprosessen.

Børsteløs DC -motortype

BESFOC BLDC Motortype

Det er mange typer børsteløs DC -motor som selges av Jkongmotor, og å forstå egenskapene og bruken av forskjellige typer trinnmotorer vil hjelpe deg med å bestemme hvilken type som er best for deg.

1. Standard BLDC -motor (indre rotor)

BESFOC leverer NEMA 17, 23, 24, 34, 42, 52 ramme og metrisk størrelse 36mm - 130 mm Standard børsteløs DC -motor. Motorene (indre rotor) inkluderer 3 -fase 12V/24V/36V/48V/72V/110V lavspenning og 310V høyspenning elektriske motorer med et effektområde på 10W - 3500W og et hastighetsområde på 10 rpm - 10000 rpm. Integrerte Hall -sensorer kan brukes i applikasjoner som krever presis posisjon og tilbakemelding av hastigheter. Mens standardalternativene gir utmerket pålitelighet og høy ytelse, kan de fleste av motorene våre også tilpasses for å fungere med forskjellige spenninger, krefter, hastigheter, etc. Tilpasset aksel/lengde og monteringsflenser er tilgjengelige på forespørsel.

2. Giret BLDC -motor

En børsteløs DC-girmotor er en motor med en innebygd girkasse (inkludert Spur Gearbox, Worm Gearbox og Planetary Gearbox). Girene er koblet til drivakselen til motoren. Dette bildet viser hvordan girkassen er plassert i motorhuset.

Girkasser spiller en avgjørende rolle i å senke hastigheten på børsteløse DC -motorer mens du forbedrer utgangsmomentet. Vanligvis fungerer børsteløse DC -motorer effektivt i hastigheter fra 2000 til 3000 o / min. For eksempel, når den er sammenkoblet med en girkasse som har et overføringsforhold på 20: 1, kan motorens hastighet reduseres til rundt 100 til 150 o / min, noe som resulterer i en tjuefold økning i dreiemomentet.

I tillegg minimerer integrering av motoren og girkassen i en enkelt hus de ytre dimensjonene til giret børsteløse DC -motorer, og optimaliserer bruken av tilgjengelig maskinplass.

3. ytre rotor BLDC -motor

Nyere fremskritt innen teknologi fører til utvikling av kraftigere trådløst utendørs kraftutstyr og verktøy. En bemerkelsesverdig innovasjon innen elektroverktøy er den eksterne rotorens børsteløse motoriske design.

Ytre rotor Børsteløse DC -motorer , eller eksternt drevne børsteløse motorer, har et design som inneholder rotoren på utsiden, noe som gir jevnere drift. Disse motorene kan oppnå høyere dreiemoment enn interne rotordesign i lignende størrelse. Den økte tregheten levert av eksterne rotormotorer gjør dem spesielt godt egnet for applikasjoner som krever lav støy og jevn ytelse i lavere hastigheter.

I en ytre rotormotor er rotoren plassert eksternt, mens statoren ligger inne i motoren.

Ytre rotor Børsteløse DC-motorer er vanligvis kortere enn deres indre rotor-kolleger, og tilbyr en kostnadseffektiv løsning. I denne designen er permanente magneter festet til en rotorhus som dreier seg om en indre stator med viklinger. På grunn av den høyere tregheten til rotoren, opplever ytre rotormotorer lavere dreiemoment-krusning sammenlignet med indre rotormotorer.

4. Integrert BLDC -motor

Integrerte børsteløse motorer er avanserte mekatroniske produkter designet for bruk i industriell automatisering og kontrollsystemer. Disse motorene er utstyrt med en spesialisert, høy ytelse børsteløs DC-motordriverbrikke, og gir mange fordeler, inkludert høy integrasjon, kompakt størrelse, fullstendig beskyttelse, enkel ledning og forbedret pålitelighet. Denne serien tilbyr en rekke integrerte motorer med effektutganger fra 100 til 400W. Videre bruker den innebygde driveren Cuttinging PWM-teknologi, slik at den børsteløse motoren kan fungere i høye hastigheter med minimal vibrasjon, lav støy, utmerket stabilitet og høy pålitelighet. Integrerte motorer har også et rombesparende design som forenkler ledninger og reduserer kostnadene sammenlignet med tradisjonelle separate motor- og drivkomponenter.

Hvordan velge børsteløs DC -motordriver

1. Velge en passende børsteløs motor

Begynn med å velge en Børsteløs DC -motor  basert på dens elektriske parametere. Det er viktig å bestemme nøkkelspesifikasjoner som ønsket hastighetsområde, dreiemoment, nominell spenning og nominell dreiemoment før du velger riktig børsteløse motor. Vanligvis er den nominelle hastigheten for børsteløse motorer rundt 3000 o / min, med en anbefalt driftshastighet på minst 200 o / min. Hvis langvarig drift med lavere hastigheter er nødvendig, kan du vurdere å bruke en girkasse for å redusere hastigheten mens du øker dreiemomentet.

Deretter velger du a Børsteløs DC -motor  i henhold til dens mekaniske dimensjoner. Forsikre deg om at motorens installasjonsdimensjoner, dimensjoner av utgangsaksel og total størrelse er kompatible med utstyret ditt. Vi tilbyr tilpasningsalternativer for børsteløse motorer i forskjellige størrelser basert på kundekrav.

2.

Velg riktig driver basert på de elektriske parametrene til den børsteløse motoren. Når du velger en sjåfør, må du bekrefte at motorens nominelle kraft og spenning faller innenfor førerens tillatte område for å sikre kompatibilitet. Vårt utvalg av børsteløse drivere inkluderer lavspentmodeller (12-60 VDC) og høyspenningsmodeller (110/220 VAC), skreddersydd for henholdsvis lavspent og høyspent børsteløse motorer. Det er viktig å ikke blande disse to typene.

I tillegg kan du vurdere installasjonsstørrelsen og varmeavledningskravene til sjåføren for å sikre at den fungerer effektivt i miljøet.

Fordeler og ulemper med børsteløse DC -motorer

Fordeler

Brushless DC Motors (BLDC) tilbyr flere fordeler sammenlignet med andre motoriske typer, inkludert kompakt størrelse, høy utgangseffekt, lav vibrasjon, minimal støy og forlenget levetid. Her er noen viktige fordeler med BLDC -motorer:

1. Effektivitet : BLDC -motorer kan kontinuerlig håndtere maksimalt dreiemoment, i motsetning til børstede motorer, som oppnår toppmoment bare på spesifikke punkter under rotasjon. Følgelig kan mindre BLDC -motorer generere betydelig kraft uten behov for større magneter.

2. Kontrollerbarhet : Disse motorene kan kontrolleres nøyaktig via tilbakemeldingsmekanismer, noe som gir eksakt dreiemoment og hastighetslevering. Denne presisjonen forbedrer energieffektiviteten, reduserer varmeproduksjonen og forlenger batterilevetiden i batteridrevne applikasjoner.

3. Levetid og støyreduksjon : Uten børster å slite ut har BLDC -motorer en lengre levetid og produserer lavere elektrisk støy. I kontrast skaper børstede motorer gnister under kontakt mellom børster og kommutator, noe som resulterer i elektrisk støy, noe som gjør BLDC-motorer å foretrekke i støyfølsomme applikasjoner.

Ytterligere fordeler inkluderer:

• Høyere effektivitet og krafttetthet sammenlignet med induksjonsmotorer (omtrent 35% reduksjon i volum og vekt for samme effekt).

• Lang levetid og stille drift på grunn av presisjonskulelager.

• Et bredt hastighetsområde og full motorisk effekt på grunn av en lineær dreiemomentkurve.

• Reduserte elektriske interferensutslipp.

• Mekanisk utskiftbarhet med trinnmotorer, senking av byggekostnader og økende komponentvariasjon.

Ulemper

Til tross for fordelene, har børsteløse motorer noen ulemper. Den sofistikerte elektronikken som kreves for børsteløse stasjoner resulterer i høyere samlede kostnader sammenlignet med børstede motorer.

Den feltorienterte kontrollmetoden (FOC), som tillater presis kontroll av magnetfeltets størrelse og retning, gir stabilt dreiemoment, lav støy, høy effektivitet og rask dynamisk respons. Imidlertid kommer det med høye maskinvarekostnader, strenge ytelseskrav for kontrolleren, og behovet for at motoriske parametere skal samsvares nøye.

En annen ulempe er at børsteløse motorer kan oppleve jitter ved oppstart på grunn av induktiv reaktans, noe som resulterer i mindre jevn drift sammenlignet med børstede motorer.

Videre, Børsteløse DC -motorer nødvendiggjør spesialisert kunnskap og utstyr for vedlikehold og reparasjon, noe som gjør dem mindre tilgjengelige for gjennomsnittlige brukere.

Bruker og applikasjoner av børsteløse DC -motorer

Børsteløse DC -motorer (BLDC) brukes omfattende på tvers av forskjellige bransjer, inkludert industriell automatisering, bilindustri, medisinsk utstyr og kunstig intelligens, på grunn av deres levetid, lav støy og høyt dreiemoment.

1. Industriell automatisering

I industriell automatisering, Børsteløse DC -motorer er avgjørende for applikasjoner som Servo Motors, CNC Machine Tools og Robotics. De fungerer som aktuatorer som kontrollerer bevegelsene til industriroboter for oppgaver som maleri, produktmontering og sveising. Disse applikasjonene krever motorer med høy presisjon, høyeffektivitet, som BLDC-motorer er godt utstyrt å gi.

2. Elektriske kjøretøyer

Børsteløse DC -motorer er en betydelig anvendelse i elektriske kjøretøyer, spesielt som drivmotorer. De er spesielt avgjørende for funksjonelle erstatninger som krever presis kontroll og i områder der komponenter ofte brukes, noe som nødvendiggjør langvarig ytelse. Etter servostyringssystemer representerer klimaanleggskompressormotorer en primær anvendelse for disse motorene. Videre gir trekkmotorer for elektriske kjøretøyer (EV) også en lovende mulighet for børsteløse DC -motorer. Gitt at disse systemene fungerer på begrenset batterikraft, er det viktig at motorene er både effektive og kompakte for å imøtekomme stramme plassbegrensninger.

Siden elektriske kjøretøyer nødvendiggjør motorer som er effektive, pålitelige og lette for å levere strøm, blir børsteløse DC -motorer, som har disse egenskapene, omfattende benyttet i drivsystemene sine.

3. Aerospace & Drones

I luftfartssektoren, Børsteløse DC -motorer er blant de mest anvendte elektriske motorene på grunn av deres eksepsjonelle ytelse, noe som er avgjørende i disse applikasjonene. Moderne luftfartsteknologi er avhengig av kraftige og effektive børsteløse DC -motorer for forskjellige hjelpesystemer innen fly. Disse motorene brukes til å kontrollere flyoverflater og strømsystemer i hytta, for eksempel drivstoffpumper, lufttrykkspumper, strømforsyningssystemer, generatorer og strømfordelingsutstyr. Den enestående ytelsen og den høye effektiviteten til børsteløse DC -motorer i disse rollene bidrar til den nøyaktige kontrollen av flyoverflater, og sikrer flystabilitet og sikkerhet.

I droneteknologi, Børsteløse DC -motorer brukes til å kontrollere forskjellige systemer, inkludert interferenssystemer, kommunikasjonssystemer og kameraer. Disse motorene adresserer effektivt utfordringene med høy belastning og rask respons, og gir høy utgangskraft og rask respons for å sikre påliteligheten og ytelsen til droner.

4. Medisinsk utstyr

Børsteløse DC -motorer er også mye ansatt i medisinsk utstyr, inkludert enheter som kunstige hjerter og blodpumper. Disse applikasjonene krever motorer som er høye presisjon, pålitelige og lette, som alle er egenskaper som børsteløse DC-motorer kan gi.

Som en svært effektiv, lavstøy og langvarig motor, Børsteløse DC -motorer brukes omfattende i medisinsk utstyrssektor. Deres integrasjon i enheter som medisinske aspiratorer, infusjonspumper og kirurgiske senger har forbedret stabiliteten, nøyaktigheten og påliteligheten til disse maskinene, noe som betydelig bidrar til fremskritt innen medisinsk teknologi.

5. Smart hjem

Innenfor smarte hjemmesystemer, Børsteløse DC -motorer brukes i forskjellige apparater, inkludert sirkulerende vifter, luftfuktere, avfuktere, luftfriskere, oppvarming og kjølevifter, håndtørkere, smarte låser og elektriske dører og vinduer. Skiftet fra induksjonsmotorer til børsteløse DC -motorer og deres tilsvarende kontrollere i husholdningsapparater tilfredsstiller bedre kravene til energieffektivitet, miljømessig bærekraft, avansert intelligens, lav støy og brukerkomfort.

Børsteløse DC -motorer har blitt brukt i lang tid i forbrukerelektronikk, inkludert vaskemaskiner, klimaanlegg og støvsugere. Nylig har de funnet applikasjoner hos fans, der deres høye effektivitet har redusert strømforbruket betydelig.

Oppsummert den praktiske bruken av Børsteløse DC -motorer er utbredt i hverdagen. Børsteløse DC -motorer (BLDC) er effektive, holdbare og allsidige, og serverer et bredt spekter av applikasjoner på tvers av forskjellige bransjer. Deres design, forskjellige typer og applikasjoner posisjonerer dem som essensielle komponenter i moderne teknologi og automatisering.